Question

回答有关植物生理代谢的问题．
图1所示为科研人员设计的“研究光照强度对某种水草的光合作用的影响”的实验装置．试管中放入相同的水草和等量的0.5%BTB溶液（BTB溶液是酸碱指示剂，偏碱性时呈蓝色，弱酸性时呈黄色）．图2为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图．研究人员将该叶片放在温度为15℃的密闭容器中，研究光照强度与光合速率的关系，结果如图3所示．请回答：

（1）图1实验经过一段时间后，距离荧光灯60cm处的试管无颜色变化，其余试管都有变化．这说明

 

．预期2号、5号试管内的颜色分别是

 

．
（2）图2中白天保卫细胞中合成ATP的场所有

 

．
（3）从图2中可以看出两个细胞贴近部分的细胞壁较厚，伸缩性较小，外侧部分较薄．图2所示箭头为炎热夏季中午细胞中水分流动的总方向，这时气孔部分关闭，推测此时保卫细胞可能处于状态，较短时间内，保卫细胞中三碳化合物的含量变化是

 

．
（4）据图3分析，若X代表O₂，在1klx的光照条件下，该叶片在5h小时内由光合作用产生的O₂量约为

 

mL．影响A点上下移动的外界因素主要是

 

．
（5）已知植物光合作用的最适温度为25℃，以下影响图3中B点向右移动的因素有

 

．（多选）
A．植物缺镁    B．温度上升为25℃C．温度低于15℃D．CO₂浓度下降   E．CO₂浓度提高
（6）若以CO₂吸收量为观测指标，请在答题纸的图4中画出该植物在密闭容器内CO₂吸收量的变化曲线．

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素

专题：

分析：影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等．据图分析，图1中，该实验主要是探究研究光照强度对某种水草的光合作用的影响，自变量为光照强度，因变量为BTB溶液的颜色变化．图2中，表示绿色植物气孔的结构图，图示细胞中水分流动的总方向可以判断这时气孔部分关闭．图3中，A表示呼吸作用速率，B表示光补偿点．

解答： 解：（1）根据题干信息，BTB溶液偏碱性时呈蓝色，弱酸性时呈黄色，并且距离荧光灯60cm处的试管无颜色变化，说明此时刚好光合强度与呼吸作用强度相等．为光补偿点．2号试管距离较远光照强度弱，光合速率小于呼吸速率，产生的二氧化碳使溶液呈酸性，而变黄色，而5号试管由于距离较近光强度大，光合强度大于呼吸作用强度，消耗二氧化碳溶液呈碱性而变蓝色．
（2）保卫细胞中含有叶绿体，光合作用与呼吸作用都可以产生ATP，所以图2中白天保卫细胞中合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体、叶绿体．
（3）根据图示细胞中水分流动的总方向，这时气孔部分关闭，推测此时保卫细胞可能处于质壁分离状态．气孔部分关闭，二氧化碳供应不足，固定减少，三碳化合物合成减少，短时间内还原不变，最终导致三碳化合物含量减少．
（4）据图3分析，若X代表O₂，在1klx的光照条件下，该叶片在5h小时内由光合作用产生的O₂量约为真正的光合强度=表观光合作用强度+呼吸作用强度=（11.2+11.2）×5=112mL．A表示呼吸作用速率，影响呼吸作用的主要环境因素是温度．
（5）图中B表示光补偿点，B点右移表示光补偿点增多，影响其向右移动的因素主要有植物缺镁色素合成不足、温度过低酶的活性降低、二氧化碳供应不足等因素．故选：ACD．
（6）若以CO₂吸收量为观测指标，则纵轴为二氧化碳的吸收量，横轴仍为光照强度，植物在密闭容器内CO₂吸收量的变化曲线如图，见答案．
故答案为：
（1）距离荧光灯60cm处的光照强度为该水草的光补偿点（或植物光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等）    黄色与蓝色
（2）细胞质基质和线粒体、叶绿体
（3）质壁分离   减少
（4）112  　温度
（5）ACD
（6）如下图

点评：本题主要考查探究影响光合作用的因素的实验，意在强化学生对光合作用与呼吸作用的相关知识的理解与运用及识图判断和分析作答能力．