Question

16．某研究小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室（如图甲所示）．请回答下列问题：

（1）将该装置甲放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如乙图所示曲线．装置甲刻度管中液滴移到最左点在图乙的一天中是c点（填字母）．图乙中与e点相比，f点时刻C3的合成速率加快．
（2）如果要测定该植物真正光合作用的速率，该如何设计对照实验？与装置甲相同但要遮光或给装置甲遮光．
（3）核酮糖1，5-二磷酸羧化酶（Rubisco）是光合作用中决定碳同化速率的关键酶，由SSU和LUS两个亚基组成，其合成过程如图丙所示（图中数字表示生理过程，字母表示物质或结构，“→”表示物质转移的途径或方向），请回答：
图中数字表示相同过程的有①和③表示转录过程，②和④表示翻译过程．若d表示核糖体，一条mRNA上结合的核糖体越多，合成一条多肽链的时间不变（填“不变”“越长”或“越短”），每个核糖体合成的多肽链的结构相同（填“相同”“不同”）．由图可知，Rubisco的合成受细胞核基因和叶绿体中基因共同控制．

Answer 1

分析 分析装置图和曲线图是解答本题的关键．图甲是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，因此刻度移动表示是氧气的变化量．液滴移到最右边，此时一天中储存氧气最多，图乙中g点表示光合作用与呼吸作用相等，超过该点将消耗氧气，所以g点时储存氧气最多．由数据可知，相同的时间刻度变化越来越小，说明释放的氧气量在减少，对应图B中de段或fg段．图丙表明核酮糖1，5-二磷酸羧化酶是核基因与叶绿体基因共同表达的产物．

解答 解：（1）影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等．图甲是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素就只有光照强度和温度了．装置刻度管中液滴移动是由氧气的增减造成的，只在有氧气释放，液滴才会右移，图乙中的c点之前，氧气的释放速率一直小于0，所以装置甲刻度管中液滴移到最左点在图乙的一天中是c点．e点与f点相比，f点的氧气释放速率快，即光合速率快，消耗的C₃多，那么C₃的合成速率就快．
（2）如果要测定该植物真正光合作用的速率，还需要测定出呼吸速率，具体做法是设置甲装置完全相同的丁装置，将丁装置遮光放在与甲相同的环境条件下．
（3）①和③都表示转录过程，②和④都表示翻译过程．mRNA上结合的核糖体越多，在一定时间内合成的多肽链越多，但合成一条多肽链所需的时间不变．每个核糖体合成的多肽链的结构都相同．SSU亚基由细胞核基因控制合成，LUS亚基由叶绿体基因控制合成，二者组装在一起才能形成Rubisco．因此，Rubisco的合成同时受细胞核基因和叶绿体基因的控制．
故答案为：
（1）c   加快
（2）与装置甲相同但要遮光或给装置甲遮光
（3）①和③表示转录过程，②和④表示翻译过程   不变   相同    细胞核基因和叶绿体

点评 本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识及基因的表达等知识，意在考查考生具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力．