Question

7．回答下列有关光合作用的问题．

（1）叶绿体是光合作用的器官．而磷酸转运器是叶绿体膜上的重要结构，通过磷酸转运器完成蔗糖合成（见图1）．
①图1中A表示的物质是水．通过卡尔文循环，物质B转化为磷酸丙糖的过程发生在叶绿体基质（场所）中．
②据图1分析，下列描述正确的是ABCD（多选）．
A．磷酸丙糖既可以用于合成蔗糖也可以用于合成淀粉
B．若磷酸转运器的活性受抑制，则经此转运器转运进叶绿体的磷酸会减少
C．若合成磷酸丙糖的速率超过Pi转运进叶绿体的速率，则利于淀粉的合成
D．若磷酸丙糖运出过多，可能会影响CO₂的固定
（2）图2是研究人员以某黄瓜品种为实验材料，在大棚中探究不同光照强度对叶片的光合作用影响的日变化曲线，实验期间分别于11时和15时打开和关闭通风口．

①上述实验中，大棚覆盖的塑料薄膜应选用A．
A．无色透明    B．绿色透明    C．红色透明    D．紫色透明
②据图2分析：10时至11时限制各组光合速率的主要因素是CO₂浓度；13时至14时，自然条件光照下与两层黑色遮阳网下的光合速率走势差异的原因可能是前者由于温度升高、气孔关闭，光合速率下降；后者经遮阳未影响光合速率．
（3）如表为用单层黑色遮阳网对黄瓜幼苗进行遮荫，以自然条件下光照为对照，一段时间后，测定黄瓜的生长发育和光合作用情况，实验结果如表．

	株叶面积 （cm2）	总叶绿素 （mg•g-1）	净光合速率 （μmol•m-2•s-1）	胞间CO2浓度 （μmol•mol-1）
自然条件	2860	1.43	15.04	187
弱光条件	3730	1.69	4.68	304

①弱光处理一段时间后，黄瓜幼苗产生的有利于提升其光能利用率的变化有增大株叶面积和增加总叶绿素含量．与叶绿素a相比，叶绿素b在蓝紫光（弱光下占优势）区域有较高的吸收峰和较宽的吸收带，由此推测，实验组中叶绿素$\frac{a}{b}$含量的比值低于对照组．
②若在一定的CO₂浓度和适宜温度下，把黄瓜叶片置于5千勒克司（此时叶片吸收CO₂的速率为45mg/100cm²叶•小时）光照下14小时，其余时间置于黑暗中（呼吸作用速率7.0mgCO₂/100cm²叶•小时），则一天内每100cm²叶片葡萄糖积累量为381.82 mg．

Answer 1

分析 据图分析：图1表示光合作用过程，其中A为H₂O，C为光反应中水光解产生的O₂，B为叶绿体吸收的CO₂．图2中影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等．光合作用的色素主要吸收红光和蓝紫光．据此结合题图分析作答．题表中的数据说明用单层黑色遮阳网对黄瓜幼苗进行遮荫可以提高株叶的面积、总叶绿素的含量和胞间二氧化碳浓度，但净光合速率下降．

解答 解：（1）①据图1分析，A为H₂O，B为叶绿体吸收的CO₂，该过程是光合作用的暗反应的一部分，发生于叶绿体基质中．
②A、据图分析可知，磷酸丙糖既可以用于合成蔗糖也可以用于合成淀粉，A正确；
B、据图分析可知，若磷酸转运器的活性受抑制，则经此转运器转运进叶绿体的磷酸会减少，B正确；
C、据图分析可知，若合成磷酸丙糖的速率超过Pi转运进叶绿体的速率，则利于淀粉的合成，C正确；
D、据图分析可知，若磷酸丙糖运出过多，可能会影响CO₂的固定，D正确．
故选：ABCD．
（2）①根据题意，该实验的自变量为光照强度，应该通过大棚覆盖的塑料薄膜为无色透明及改变黑色遮阳网的层数来设置不同的弱光环境．
②据图2分析，图中10时到11时二氧化碳的浓度急剧下降接近于0，此时光照和温度不是限制光合作用的因素，而二氧化碳浓度成为限制各组光合速率的主要因素．13时至14时，自然条件光照下由于温度升高、气孔关闭，光合速率下降；两层黑色遮阳网下的光合速率经遮阳未影响光合速率．
（3）①弱光处理一段时间后，株叶面积和总叶绿素含量增加，有利于提升其光能利用率．与叶绿素a相比，叶绿素b在蓝紫光（弱光下占优势）区域有较高的吸收峰和较宽的吸收带，由此推测，实验组中叶绿素$\frac{a}{b}$含量的比值低于对照组．
②根据题意，净光合速率=45mg/100cm²叶•小时，呼吸作用速率=7mg/100cm²叶•小时，真正的光合作用速率=呼吸作用速率+净光合速率=7+45=52mg/100cm²叶•小时，根据光合作用的反应式可知，一天内每100cm²叶片葡萄糖积累量为：（52×14-24×7）×180÷6×44=381.82mg．
故答案为：
（1）①水   叶绿体基质
②ABCD
（2）①A
②CO₂浓度    前者由于温度升高、气孔关闭，光合速率下降；后者经遮阳未影响光合速率
（3）①增大株叶面积和增加总叶绿素含量   低于
②381.8

点评 本题结合图表主要考查影响光合作用的环境因素，意在强化学生Udine对相关知识的理解与运用．题目难度中等．