Question

13．研究者对黑藻的光合作用进行了大量研究．图1是根据相关实验绘制的曲线，图2为黑藻叶绿体结构和功能示意图．请分析回答问题：
（1）科研小组将黑藻浸在加有适宜培养液的大试管中（室温20℃），以灯为光源，通过移动灯，改变光源与大试管间的距离，观测黑藻放出气泡的情况，结果如图1中曲线x所示．该实验研究的自变量是光源与大试管间的距离（或光照强度），因变量是单位时间内氧气（气泡）的释放量．
（2）该小组在室温10℃和30℃时分别进行了实验，结果如曲线y和曲线z．则在AC段时（不包括A、C点），限制光合作用的因素是温度和光照强度．
（3）若将光源由远及近向大试管移动，当光源与大试管间的距离由90cm逐渐改变为45cm的过程中，图2中反应Ⅱ中的两个化学反应过程变快的先后顺序是先是C₃的还原，然后是CO2的固定，因此导致A点的C₃含量小于（大于/小于/等于）B点．
（4）研究者分离出黑藻中的叶绿体（图2）在适宜条件下培养，由结构②转移至结构①的物质主要包括ADP、Pi和NADP⁺或ADP和NADP⁺．
（5）在实验过程中，用H₂¹⁸O培养黑藻，发现实验者体内细胞中的有机物出现了¹⁸O元素，分析可能的转化途径是：H₂^l8O先参与光合作用生成^l8O₂，被实验者吸入体内，参与有氧呼吸第三阶段生成H₂^l8O，H₂^l8O再参与细胞内有机物的水解（如肝糖原水解为葡萄糖），使得实验者体内细胞中的有机物出现了¹⁸O元素．．

Answer 1

分析 据图分析：图1实验是探究光照强度对光合作用速率的影响．图2是叶绿体的亚显微结构模式图及光合作用的过程图解，反应Ⅰ是光反应，反应Ⅱ是暗反应，①是光反应场所类囊体，②是暗反应场所叶绿体基质．回顾影响光合作用的环境因素及光合作用的过程，认真分析各个小题即可正确作答．

解答 解：（1）图1中的实验是探究光照强度对光合作用速率的影响，可以用单位时间内氧气（气泡）的释放量植物光合速率的检测指标，因此该实验研究的自变量是 光源与大试管间的距离（或光照强度），因变量是单位时间内氧气（气泡）的释放量．
（2）该小组在室温10℃和30℃时分别进行了实验，结果如曲线y和曲线z．则在AC段时（不包括A、C点），由于变量有温度和光照强度，因此限制光合作用的因素是 温度和光照强度．
（3）当光源与大试管间的距离由90cm逐渐改变为45cm的过程中，光照强度不断增强，光反应增强，三碳化合物的生存首先受影响，接着才是二氧化碳的固定，所以图2中暗反应Ⅱ中的两个化学反应过程变快的先后顺序是先C₃还原，后CO₂的固定，因此导致A点的C₃含量小于B点．
（4）①是光反应场所类囊体，②是暗反应场所叶绿体基质，所以由结构②转移至结构①的物质主要包括ADP、Pi和NADP⁺．
（5）在实验过程中，放射性的氧元素最可能的转化途径是H₂^l8O先参与光合作用生成^l8O₂，被实验者吸入体内，参与有氧呼吸第三阶段生成H₂^l8O，H₂^l8O再参与细胞内有机物的水解（如肝糖原水解为葡萄糖），使得实验者体内细胞中的有机物出现了¹⁸O元素．
故答案为：
（1）光源与大试管间的距离（或光照强度）  单位时间内氧气（气泡）的释放量
（2）温度和光照强度
（3）先是C₃的还原，然后是CO2的固定      小于
（4）ADP、Pi和NADP⁺或ADP和NADP⁺
（5）H₂^l8O先参与光合作用生成^l8O₂，被实验者吸入体内，参与有氧呼吸第三阶段生成H₂^l8O，H₂^l8O再参与细胞内有机物的水解（如肝糖原水解为葡萄糖），使得实验者体内细胞中的有机物出现了¹⁸O元素

点评 本题难度适中，属于考纲中识记、理解、应用层次的考查．解答题目应该掌握以下知识：光合作用各阶段的反应场所、光合作用各阶段的反应物和产物、光反应与暗反应之间的关系、影响光反应和暗反应的环境因素、光合作用强度与呼吸作用强度大小的关系曲线，并能够从图中曲线图获取有效解题信息．