Question

14．回答下列有关光合作用的问题．
20世纪40年代，科学家用¹⁴CO₂供给小球藻进行光合作用，最终探明了CO₂转化为有机物的途径（图1）．

（1）图1中反应过程进行的场所是叶绿体基质，该过程伴随的能量变化是B．
A．光能→活跃化学能                      B．活跃化学能→稳定化学能
C．光能→稳定化学能                      D．稳定化学能→活跃化学能
（2）如使图1中二磷酸核酮糖（C₅）的含量快速上升，可以改变的环境条件是AD（多选）．
A．有光条件下，停止供给CO₂           B．有光条件下，增加供给CO₂
C．CO₂不变条件下，从明处移到暗处     D．CO₂不变条件下，从暗处移到明处
光合作用过程中CO₂固定速率也受叶片中光合产物积累量的影响．研究者选取具有10个棉铃（果实）的棉花植株，按比例去除不同数量棉铃，3天后测定叶片的CO₂固定速率以及蔗糖和淀粉含量，结果分别如图2、图3．
（3）由图2可知，本实验中空白对照组植株的CO₂固定速率相对值是28．
（4）结合图2、图3分析，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率逐渐下降，原因是去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，导致输出降低，进而在叶片中积累，故光合速率下降．

Answer 1

分析 由图1中CO₂→C₃→（CH₂O）→C₅可以看出此过程为光合作用的暗反应阶段．
从图2可以看出，随去除棉铃的百分率提高，二氧化碳固定的速率下降，导致光合作用下降．
由图3可知，随去除棉铃的百分率逐渐提高，叶片干重百分比逐渐升高．去除棉铃后，叶片光合作用产生有机物含量虽然降低，但最终净光合作用积累有机物量提高，说明叶片和棉铃的细胞呼吸消耗有机物减少．

解答 解：（1）图1中反应过程光合作用暗反应，其场所叶绿体基质，过程伴随的能量变化是由活跃的ATP活跃化学能转变为稳定化学能并储存在有机物中，故选：B．
（2）在光照强度不变的条件下，突然降低其环境中的CO₂浓度，光反应不变，五碳化合物生成的速度也不变，而二氧化碳浓度下降后，五碳化合物的消耗减少，最终导致三碳化合物含量减少，五碳化合物的含量上升；CO₂不变条件下，从暗处移到明处光反应加快，产生的ATP和[H]加快，三碳化合物的还原速度加快从而产生更多C₅，但是CO₂固定速率不变，消耗C₅不改变，所以五碳化合物的含量上升．故AD符合题意．
（3）对照组没有去除棉铃即去除棉铃的百分率为0，此时植物二氧化碳固定速率为28．
（4）去除棉铃以后，光合作用制造的有机物无法输出，导致在叶片中积累，叶片光合产物利用量减少，导致输出降低，进而在叶片中积累，故光合速率下降．
故答案为：
（1）叶绿体基质      B
（2）AD
（3）28
（4）逐渐下降          去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，导致输出降低，进而在叶片中积累，故光合速率下降

点评 本题考查了光合作用和呼吸作用的有关知识，识别图2和图3的信息，理解相关光合作用具体过程知识是解题的关键．