Question

1．为了探究植物的一些生理特征，研究人员做了一系列的相关实验．请回答下列问题：

（1）图甲反映的是在其它适宜条件下，光照强度对同一植株四种不同着生位置上的叶片的光合作用影响．
①图甲中各曲线与横轴的交点，代表四种不同着生位置上的叶片的光补偿点（或光合作用强度等于细胞呼吸强度）．在图甲中A点的状态下，叶肉细胞中产生的O₂、CO₂的去向是怎样呢？请在图乙括号中选择性的填写“O₂”或“CO₂”来表示这种状态．
②上位叶（着生于植株上部）的光饱和点和光补偿点均明显高于下位叶（着生于植株基部）．若曲线III表示下位叶在不同的光照强度下的光合速率，则表示上位叶的光合速率的曲线最可能是曲线I．
（2）图丙是某植物在某一晴天和阴天8：30-14：00的光合作用速率变化情况．
①经测定，晴天遮光条件下该植物的CO₂释放速率为0.6μmol•m^-2•s^-1（假设该植物在晴天和阴天的呼吸速率相等），则上午10：30，阴天条件下该植物消耗CO₂的速率是0.3μmol•m^-2•s^-1，晴天比阴天消耗CO₂的速率快1.3μmol•m^-2•s^-1．
②每分子叶绿素含有一个Mg²⁺，可被H⁺、Cu²⁺等置换．在用该植物的绿叶做“光合色素的提取与分离”实验时，滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加CaCO₃的颜色相似，呈黄褐色．实验室常用含Cu²⁺的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素，其能长时间保持叶片标本的绿色，原因可能是铜代叶绿素比叶绿素稳定．

Answer 1

分析 1、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物．
2、分析曲线图甲可知，在一定的范围内，光合速率随光照强度的增加而增加，当光照强度达到光饱和点时，光合速率不会随光照强度的增加而增加．曲线Ⅰ的光饱和点和光补偿点均明显高于曲线Ⅲ．
 3、据图分析：曲线图表示晴天或阴天植物净光合速率随时间的变化．hi段，对于晴天环境下，净光合速率急剧下降的原因是气温太高，叶片的气孔关闭，CO₂吸收量减少．但是阴天气温不会高，所以有光照后才会导致光合作用强度超过晴天．
4、由于净光合速率=总光合速率-呼吸速率，当净光合速率大于0时，表明此时的光合作用强度大于呼吸作用强度；小于0时，则表明光合作用小于呼吸作用．

解答 解：（1）①图甲中各曲线与横轴的交点，代表四种不同着生位置上的叶片光合作用强度等于细胞呼吸强度，此点为光补偿点．在图甲中A点的状态下，光合作用强度大于细胞呼吸强度，叶肉细胞中叶绿体产生的O₂供给同细胞中线粒体外，还释放到细胞外，线粒体产生的CO₂的供给叶绿体不够，还需要从细胞外提供部分．叶肉细胞中产生的O₂、CO₂的去向如图：
②上位叶的光饱和点和光补偿点均明显高于下位叶．图示中曲线Ⅰ的光饱和点和光补偿点均明显高于曲线Ⅲ．若如图中的曲线III表示下位叶在不同的光照强度下的光合速率，则表示上位叶的光合速率的曲线最可能是Ⅰ
（2）①据图分析：晴天遮光条件下该植物的CO₂释放速率为0.6μmol•m^-2•s^-1，假设该植物在晴天和阴天的呼吸速率相等，因此上午10：30，阴天条件下该植物消耗CO₂的速率，0.6-0.3=0.3μmol•m^-2•s^-1，晴天消耗CO₂的为1+0.6=1.6μmol•m^-2•s^-1，比阴天消耗CO₂的速率快1.6-0.3=1.3μmol•m^-2•s^-1．
②光合色素的提取色素时，研磨时未加CaCO₃，叶绿素被破坏，呈黄褐色．实验室常用含Cu²⁺的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素，由于铜代叶绿素比叶绿素稳定，因此其能长时间保持叶片标本的绿色．
故答案为：
（1）①光补偿点（或光合作用强度等于细胞呼吸强度）   如下图
②I
（2）①0.3     1.3
②CaCO₃     铜代叶绿素比叶绿素稳定

点评 本题结合曲线图，考查光合作用的过程和影响光合作用速率的因素，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查．