Question

17．据图回答下列有关植物生理的问题：
图中甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得．在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示．图丙为叶肉细胞中有关细胞的结构模式图．图丁测得的是植物CO₂变化量．

（1）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置．实验时，当光照强度由2.5渐变为5千勒克斯时（不同光照强度照射的时间均等），液滴所在位置应在实验初始标记的右侧（左侧或右侧或原始）位置处．
（2）对叶片来说，当光照强度由5千勒克斯渐变为10千勒克斯时，图丙中d、e表示的过程相对有所加强的是（填字母）d．
（3）在图乙中，光照强度为15千勒克斯下先光照5小时，再黑暗15小时后，液滴所在位置应在实验初始标记的原始（左侧或右侧或原始）位置处．为了获得图乙中-50mL/h的数据，应将甲装置放在黑暗或遮光条件下进行实验．
（4）丁图中在15℃时光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的3.5倍．
（5）丙图中同一个细胞内的葡萄糖从产生到被消耗，需要穿过2层膜．丙图表示某植物的部分细胞结构和相关代谢情况，a～f代表O₂或CO₂，图中c不可以表示ATP的去向，原因是叶绿体光反应产生的ATP仅供碳反应利用．

Answer 1

分析 分析装置图和曲线图是本题解答的关键．图甲装置中CO₂缓冲液能够为叶片光合作用提供稳定的二氧化碳，因此装置中气体量变化为氧气量的变化．结合曲线图，在光照强度为0时，由于只进行呼吸作用液滴向左移动；在光照强度为2.5千勒克斯时，光合作用等于呼吸作用，装置中液滴不动；在光照强度为大于2.5千勒克斯时，光合作用大于呼吸作用，装置中液滴右移．
图丙中，a、c、f表示氧气，b、d、e表示CO₂．
图丁中，虚线表示净光合速率，实线表示呼吸速率．

解答 解：（1）观察乙图可以发现，光照强度在2.5-5千勒克斯范围内，光合作用大于呼吸作用强度，因此试管中氧气量不断增加，即试管中的气体总量始终是大于初始气体总量的，所以液体右移，偏在初始位置的右侧．
（2）对叶片来说，当光照强度由5千勒克斯渐变为10千勒克斯时，光合作用增强，需要的二氧化碳和产生的氧气增多，所以图丙中箭头表示的过程有所加强的是d（a、b、c、d）．
（3）在图乙中，光照强度为15千勒克斯下先光照5小时，再黑暗15小时后，氧气的增加量为=5×150-15×50=0，故液滴所在位置应在实验初始标记的原始位置处．为了获得图乙中-50mL/h的数据，即呼吸作用速率，则应将甲装置放在黑暗或遮光条件下进行实验．
（4）丁图中在15℃时光照下二氧化碳的吸收量为2.5，呼吸作用释放的二氧化碳为1，由于实线表示的是净光合速率，因此总光合速率=净光合速率+呼吸速率=3.5，因此光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的3.5倍．
（5）丙图中由同一个细胞产生的葡萄糖从产生到被消耗，从叶绿体到细胞质基质会穿过2层叶绿体膜，丙图表示某植物的部分细胞结构和相关代谢情况，a～f代表O₂或CO₂，图中c，d不可以表示ATP的去向，原因是叶绿体产生的ATP仅供暗反应利用．
故答案为：
（1）右侧    
（2）d  
（3）原始    黑暗或遮光  
（4）3.5 倍
（5）2     叶绿体光反应产生的ATP仅供碳反应利用

点评 本题具有一定的难度，以测定光合作用速度为背景，着重考查了环境因素影响光合作用和呼吸作用的相关知识，解题的关键是明确图甲装置中引起液滴移动的气体，图乙和图丁中利用真光合速率=净光合速率+呼吸速率进行综合计算，要求考生具有较强的识图能力、分析实验装置的能力以及计算能力．