Question

【题目】将一株小麦密闭在无色玻璃钟罩内（钟罩体积为V L)，在室内调温25℃，给予恒定适宜的光照60min，然后遮光处理60min。全程用CO2传感器测定钟罩内CO2浓度的变化，得到图2曲线。

（1）写出光合作用的总反应式：___________________________________________。

（2）图1中通过变换光源可研究光照强度和________________对光合作用的影响。图1中光照时小麦叶肉细胞的叶绿体中磷酸含量最高的部位是_______________。

（3）若要获得小麦的真正光合速率，__________（填“需要”或“不需要”）另设对照组。0-60min小麦的真正光合速率为___________μmol CO2 /V L．h。（V是钟罩体积）。

（4）图2在停止光照的瞬间叶绿体内C3的含量____________。实验10min时，小麦叶肉细胞进行光合作用所需CO2的来源是________________________________。

（5）假定玻璃钟罩足够大、CO2充分，在夏季的晴天将上述装置放到室外进行24小时测定，得到图3曲线。解释图3曲线“没有图2曲线平滑”的主要原因是： __________________。24小时后该植物是否积累有机物？______________

（6）在（5）所述条件下得到的图3曲线中，12时至14时光合作用速率明显下降。分析其原因是___________________________。

Answer 1

【答案】CO2＋H2O→（光能叶绿体）(CH2O)＋O2 光质（或波长） （叶绿体）基质 不需要 1600 增多（或升高） 线粒体供给和胞外吸收 室外温度变化较大，室外光照强度不恒定 是 光照强，环境温度高，蒸腾作用旺盛，部分气孔关闭，CO2供应不足

【解析】

本题以实验装置和反映实验结果的曲线图为情境，综合考查学生对光合作用过程及其影响因素等相关知识的熟记和理解能力。解答此题需明确光照下，钟罩内CO2浓度的变化是植物的光合作用与呼吸作用共同引起的，表示的是净光合速率，遮光时则表示呼吸速率。在此基础上，结合题意，分析题图曲线的变化趋势，从中把握所蕴含的生物学信息，进而对各问题情境进行分析解答。

（1）光合作用的总反应式：CO2＋H2O (CH2O)＋O2。

（2）图1中通过变换光源可研究光照强度和光质（或波长）对光合作用的影响。图1中光照时小麦叶肉细胞进行光合作用，叶绿体基质中发生光反应，且合成ATP，需要磷酸，故光照时小麦叶肉细胞的叶绿体中磷酸含量最高的部位是（叶绿体）基质。

（3） 真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。光照60min，钟罩内CO2浓度的变化反映的是植物光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量的差值，表示的是净光合速率；遮光处理60min，植物不能进行光合作用，但能进行呼吸作用，因此钟罩内CO2浓度的变化反映的是呼吸速率。综上分析，若要获得小麦的真正光合速率，不需要另设对照组。0-60min小麦的真正光合速率为（2000－800）＋（1200－800）＝1600μmolCO2 /VL·h。

（4） 在停止光照的瞬间，光反应立即停止，不再有ATP和[H]的生成，导致暗反应中C3的还原受阻，而CO2和C5结合继续形成C3，所以叶绿体内C3的含量增多。图2显示：0～60min，钟罩内CO2浓度逐渐减小，说明此时间段内，真正光合速率大于呼吸速率，所以实验10min时，小麦叶肉细胞进行光合作用所需CO2的来源是线粒体供给和从细胞外吸收。

（5）图2所示曲线是在室内调温25℃、恒定适宜的光照60min、再遮光处理60min 的条件下测得的。如果在夏季的晴天，将装有小麦的密闭无色玻璃钟罩放到室外进行24小时测定，因室外温度变化较大，而且室外的光照强度不恒定，导致光合速率出现波动，所以得到的图3曲线没有“曲线2平滑”。玻璃瓶中的二氧化碳最终减少了，说明24小时后该植物有积累有机物。

（6） 图3中12时至14时，光照强，环境温高，蒸腾作用旺盛，部分保卫细胞因失水而导致气孔关闭，使得CO2的供应不足，暗反应减弱，进而引起光合作用速率明显下降。