Question

14．为了探究光合作用产物的运输路径，某人设计如下实验：

第一步：将一植株保留一叶片（a）和一幼嫩果实（c），b为叶片和果实连接的茎．
第二步：把处理好的植株放入一透明小室，并放到光合作用最适的温度和光照强度下培养．
第三步：向小室充入一定量¹⁴CO₂，密封小室，立即用仪器测定abc三处的放射性物质含量并记录．
第四步：将测得的数据绘制成曲线图如图．请回答下列问题．
（1）光合作用光反应为暗反应提供的能还原C₃的物质是[H]．
（2）¹⁴C在光合作用过程中的转移途径是¹⁴CO₂→¹⁴C₃→（¹⁴CH₂O）．
（3）叶片放射性含量在t₀-t₁下降的原因是：用于光合作用的¹⁴CO₂减少，产生含¹⁴C的有机物的速率下降，但呼吸速率和运输速率基本不变．
（4）果实放射性含量达到的S₂否（“是”或“否”）能表示果实从b得到的放射性有机物总量，因为果实细胞呼吸会消耗部分含¹⁴C的有机物．
（5）如果适当提高温度，图中S₁的值将缩小（填“增大”或“缩小”）．
（6）假定实验过程中植株的呼吸速率不变，t₀时刻小室内CO₂浓度能满足光合作用需要，现要比较t₀和t₁时刻叶片的总光合速率大小：（填“＞”或“＜”或“=”）
①t₀-t₁时间段，小室内CO₂浓度升高，则t₀时刻叶片的光合速率═t₁时刻叶片的光合速率；
②t₀-t₁时间段，小室内CO₂浓度降低，t₁时刻小室内CO₂浓度仍能满足植株光合作用需要，则t₀时刻叶片的光合速率=t₁时刻叶片的光合速率；
③t₀-t₁时间段，小室内CO₂浓度降低，t₁时刻小室内CO₂浓度不能满足植株光合作用需要，则t₀时刻叶片的光合速率＞t₁时刻叶片的光合速率．

Answer 1

分析 植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量．阅读题干和题图可知，本题是研究光合作用产物的运输路径，先解读曲线获取信息，然后根据选项描述结合获取的信息进行判断．

解答 解：（1）光合作用光反应中水的光解产生的[H]可育参与暗反应中的三碳化合物的还原过程．
（2）叶绿体中暗反应发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，可以发生CO₂→C₃→（CH₂O）．
（3）叶片放射性含量在t₀-t₁下降的原因是用于光合作用的¹⁴CO₂减少，产生含¹⁴C的有机物的速率下降，而此时呼吸速率和运输速率基本不变．
（4）由于果实细胞呼吸会消耗部分含¹⁴C的有机物，所以果实放射性含量达到的S₂不能表示果实从b得到的放射性有机物总量．
（5）曲线是在最适宜温度条件下测定的，适当提高温度，光合作用减弱，则图2中的S₁的值将变小．
（6）①t₀-t₁时间段，小室内CO₂浓度升高，光合速率增强，t₁时刻CO₂浓度能满足光合作用的需要，所以t₀时刻叶片的光合速率等于t₁时刻叶片的光合速率．
②t₀-t₁时间段，小室内CO₂浓度降低，t₁时刻小室内CO₂浓度仍能满足植株光合作用需要，此时二氧化碳不是限制光合作用的因素，所以t₀时刻叶片的光合速率等于t₁时刻叶片的光合速率．
③t₀-t₁时间段，小室内CO₂浓度降低，t₁时刻小室内CO₂浓度不能满足植株光合作用需要，随着时间的推移，二氧化碳浓度降低，光合作用速率降低，所以t₀时刻叶片的光合速率大于t₁时刻叶片的光合速率．
故答案为：
（1）[H]
（2）¹⁴CO₂→¹⁴C₃→（¹⁴CH₂O）
（3）用于光合作用的¹⁴CO₂减少，产生含¹⁴C的有机物的速率下降    呼吸速率
（4）否    果实细胞呼吸会消耗部分含¹⁴C的有机物       
（5）缩小      
（6）══＞

点评 本题的知识点是应选光合作用的因素，光合产物的运输途径，二氧化碳的固定过程，主要考查学生的识图能力和利用题图信息解题的能力．