Question

回答关于植物代谢的相关问题．
图1为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图．研究人员将该叶片放在温度为15℃的密闭容器中，研究光照强度与光合作用速率的关系，结果如图2所示．
（1）在黑暗条件下，保卫细胞中合成ATP的场所是

 

．
（2）图1中保卫细胞围成气孔部分的细胞壁较厚，而外侧的壁较薄．箭头为炎热夏季中午的细胞中水分流动的总方向，推测此时保卫细胞可能处于

 

状态，气孔处于

 

状态，因而会影响叶肉细胞光合作用的

 

反应，在较短时间内，叶肉细胞内三碳化合物的含量变化是

 

．
（3）据图2分析，若X代表O₂，那么在l klx的光照条件下，该叶片在5h内光合作用产生O₂量为

 

mL，影响A点上下移动的外界因素主要是

 

．若X代表CO₂，其它条件不变，请在上述坐标图上添加容器内CO₂的吸收量的变化

 

．
（4）为了研究某种水草的光补偿点（植物光合作用吸收的CO₂量与呼吸作用释放的CO₂量相等时的光照强度），科研人员设计了图3装置所示的实验．试管中放入相同的水草和等量的0.5%BTB溶液（BTB溶液是酸碱指示剂，偏碱性时呈蓝色，弱酸性时呈黄色）．一段时间后，距离荧光灯60cm处的试管无颜色变化，这说明

 

．预期2号、5号试管内的颜色分别是

 

．
（5）此实验中用荧光灯比白炽灯更好，原因是

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素

专题：

分析：图1为某种绿色植物叶片的气孔结构示意图，炎热的夏天，保卫细胞失水会发生质壁分离，导致部分气孔关闭，减少二氧化碳气体进入和水份蒸发．
图2中，A点时细胞只进行呼吸作用，影响呼吸作用的主要因素是温度．如果X代表二氧化碳，则曲线与氧气的纵坐标刚相反，与氧气的曲线呈轴对称．

解答： 解：（1）在黑暗环境中，细胞只有呼吸作用，因此产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体．
（2）炎热环境中，保卫细胞失水会发生质壁分离，导致部分气孔关闭，减少二氧化碳气体进入和水份蒸发，因此会影响光合作用的暗（碳）反应，使三碳化合物的合成受阻，而由于光照正常，三碳化合物的消耗仍进行，所以三碳化合物含量下降．
（3）从图2曲线分析知，在lklx的光照条件下，氧气释放量为11.2ml，而光照强度为0时曲线与纵坐标的交点处代表呼吸量，从而可计算出每小时产生氧气量为22.4 ml，所以5h内光合作用产生O₂量为112 ml．影响呼吸作用的主要因素是温度．如果X代表二氧化碳，则曲线与氧气的纵坐标刚相反，两曲线呈轴对称．
（4）根据题干信息，BTB溶液偏碱性时呈蓝色，弱酸性时呈黄色，并且距离荧光灯60cm处的试管无颜色变化，说明此时刚好光合强度与呼吸作用强度相等，为光补偿点．2号试管距离较远光照强度弱，光合速率小于呼吸速率，产生的二氧化碳使溶液呈酸性，而变黄色，而5号试管由于距离较近光强度大，光合强度大于呼吸作用强度，消耗二氧化碳溶液呈碱性而变蓝色．
（5）本题是探究不同光照强度对光合强度影响，其它无关变量应相同且适宜．荧光灯与白炽灯相比，不会产生较多热量，避免温度对光合作用的影响．
故答案：（1）细胞质基质和线粒体
（2）质壁分离（失水）  （部分）关闭   暗   下降
（3）112     温度   曲线图（见下图）

（4）距离荧光灯60cm处的光照强度为该水草的光补偿点（或植物光合作用吸收的CO₂量与呼吸作用释放的CO₂量相等）   黄色与蓝色
（5）荧光灯产生的热量少，避免温度对光合作用的影响

点评：本题考查了光合作用的基本过程、影响光合作用速率的环境因素、光合作用与呼吸作用的计算、与光合作用有关的实验探究，意在考查考生的理解掌握与运用能力；分析曲线图、表获取信息与处理信息的能力和计算能力；实验探究与分析能力．