Question

11．图甲在密封的试管内放一新鲜叶片和CO₂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，测得的气体体积变化如图乙所示．

（1）10klx光照强度时，叶肉细胞中产生ATP的场所是细胞质基质、叶绿体、线粒体，在叶绿体中ATP和NADPH的转移途径是从类囊体膜到叶绿体基质．此时，限制光合作用的主要环境因素是光照强度．
（2）若此时图甲植物光照强度为5klx，则1h光合作用产生的气体量为100mL．
（3）用层析液（溶液）可分离绿叶中的色素，在滤纸条上扩散速度最快的是胡萝卜素．
（4）实验中，如果将新鲜叶片改为经消毒的死叶片，在相同光照条件下，毛细刻度管中的红色液滴较实验组向左移了3mL，其原因是环境因素（如温度变化等）对实验的影响．

Answer 1

分析 据图分析：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．

解答 解：（1）10klx光照强度时，光合作用大于呼吸作用，且都可以产生ATP，所以叶肉细胞中产生ATP的场所是细胞质基质、叶绿体、线粒体．叶绿体中的ATP和NADPH是光反应的产物，主要参与暗反应过程，故其转移途径为从类囊体膜到叶绿体基质．此时曲线处于上升段，还没有达到光饱和点，限制光合作用的因素是自变量光照强度．
（2）据图分析，该植物的呼吸作用速率为每小时50ml，光照强度为5klx，净光合作用速率为每小时50ml，真正的光合作用=呼吸作用+净光合作用，所以1h光合作用产生的气体量为（50+50）×1=100ml．
（3）用层析液可分离绿叶中的色素，溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散快，胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，所以胡萝卜素随层析液在滤纸上扩散得最快．
（4）将新鲜叶片改为经消毒的死叶片，在相同光照条件下，叶片既不能进行光合作用也不能进行呼吸作用，毛细刻度管中的红色液滴较实验组向左移了3mL的原因是环境因素（如温度变化等）对实验的影响．
故答案为：
（1）细胞质基质、叶绿体、线粒体   从类囊体膜到叶绿体基质    光照强度
（2）100 
（3）层析液   胡萝卜素
（4）环境因素（如温度变化等）对实验的影响

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．