Question

12．据图回答下列问题：
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（保持密闭试管中二氧化碳含量始终不变），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（植物叶片的呼吸速率不变）．图丙为叶肉细胞中有关细胞的结构和相关代谢情况模式图．丁图表示温度对该植物光合作用与呼吸作用的影响．请据图回答下列问题：

（1）甲图实验中，由于在密封的试管内放的是二氧化碳缓冲液，所以测出的变化的气体是氧气．实验时，当光照强度为0时，液滴所在位置应在实验初始标记位置的左侧（左侧、右侧、原位）．当光照强度为5时，液滴所在位置应在实验初始标记位置的右侧（左侧、右侧、原位）．当光照强度为2.5时，液滴所在位置应在实验初始标记位置的原位位置（左侧、右侧、原位）．
（2）在图乙中，光照强度为15千勒克斯时，植物1小时光合作用产生的气体量为200毫升（假设随光照的增强，植物体的温度不变）．C点以后限制光合作用强度继续上升的主要环境因素是CO₂浓度．当植物缺镁时，B点将右移（填“左移”或“右移”）．
（3）图丙为叶肉细胞中有关细胞的结构和相关代谢情况模式图，如果a～f代表O₂或CO₂，丙图中可表示O₂的字母是acf．对乙图来说，光照强度为2.5千勒克斯时对应图丙中存在的箭头有（填字母）cd．如果图中字母表示物质，c不可以（可以，不可以）表示葡萄糖的去向．
（4）丁图中两曲线的交点表示光合作用强度：呼吸作用强度=2：1．

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．丁图中虚线表示净光合速率，实线表示呼吸速率．

解答 解：（1）甲图实验中，由于在密封的试管内放的是二氧化碳缓冲液，能够为叶片光合作用提供稳定的二氧化碳，所以测出的变化的气体是氧气．实验时，当光照强度为0时，叶片只进行呼吸作用，消耗氧气，故液滴所在位置应在实验初始标记位置的左侧．当光照强度为5时，叶片光合作用强度大于呼吸作用强度，表现为释放氧气，故液滴所在位置应在实验初始标记位置的右侧．当光照强度为2.5时，叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，表现为既不消耗氧气也不释放氧气，故液滴所在位置应在实验初始标记位置的原位．
（2）光照强度为15千勒克斯时，气体总量增加了150ml，根据上面的试题分析，这150ml为净光合作用释放的氧气，而叶片的呼吸作用强度一直为50ml/h，可知，实际上光合作用产生了150+50=200ml的氧气．C点时已经达到光饱和点，C点以后限制光合作用强度继续上升的主要因素不再是自变量光照强度，而是无关变量二氧化碳浓度．镁元素是叶绿素的组成因素，缺镁元素时叶绿素合成不足，光补偿点会增大，B点会右移．
（3）由于线粒体有氧呼吸消耗氧气，叶绿体光合作用产生氧气，因此丙图中可表示O₂的字母是a、c、f．对乙图来说，光照强度为2.5千勒克斯时，表示光合作用强度等于呼吸作用强度，对应图丙中存在的箭头有c、d．图中c不可以表示葡萄糖的去向，因为葡萄糖需在细胞质基质中分解为丙酮酸，再进入线粒体继续分解．
（4）丁图中两曲线的交点表示呼吸速率与净光合速率相等，由于真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率，所以两曲线的交点表示光合作用强度：呼吸作用强度=2：1．
故答案为：
（1）氧气   左侧   右侧   原位
（2）200   CO₂浓度   右移
（3）acf   cd   不可以
（4）2：1

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．