Question

回答有关植物光合作用和呼吸作用的问题。（13分）

Ⅰ 有两种植物，一种在强光下生长，一种在阴蔽处生长。从这两种植物上各取一片彼此相似的叶片，分别放在两个透明盒子中。在适宜温度条件下，逐渐增加光照强度，测定放氧速率的数据如下表。

光强[μmol光子/(m^2·s)]	0	10	25	50	100	250	500	600
放氧速率[μmolO2/(m^2·s)]	叶片A	－20	－10	－5	－1	5	15	28	30
叶片B	－2	－0.5	1.5	3	6	10	12	11

（1）由表中数据可以推测，取自强光下的叶片是                 ；光照强度直接影响光合作用的

           过程，该过程可将光能转化为                        中的化学能。

（2）光照强度＞600 μmol光子/(m²·s)时，可推知叶片A放氧速率主要被                   限制。叶肉细胞呼吸作用产生的CO₂转移途径是                                    。

（3）若绘制A、B两叶片放氧速率曲线图，则大约在175μmol光子/(m²·s)时两条曲线相交，此点的生物学含义是                                           。

（4）为提取叶片B中的色素，研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外，还应加入                   。经快速研磨、过滤，将滤液收集到试管中，塞上橡皮塞；将试管置于适当的光照条件下2～3min后，试管内的氧含量                       。

Ⅱ 在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%)、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系,分别用图甲、乙、丙表示。

（5）图甲中光合作用强度是用CO₂吸收量(mol／h)表示的，请改用O₂的吸收量(mol／h)表示，并在答题纸所示图中绘出光合作用强度与光照强度的关系曲线。

（6）图乙中P点的呼吸作用方式是             ，进行此种呼吸方式所消耗的底物是             。实验测得当外界氧浓度为4～5％时，该植物CO₂释放量的相对值为0.6，而O₂吸收量的相对值为0.4。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的                   倍。

（7）图丙中5℃时的状态可用图甲中           (填“A”、“B”或“C”)点表示。

Answer

（13分）

（1）A 光反应 NADPH、ATP

（2）CO2浓度 从线粒体进入叶绿体进行光合作用

（3）阳生植物和阴生植物的净光合速率相等(A、B两叶片净光合速率相等)

（4）无水乙醇、碳酸钙、石英砂（答全给分） 基本不变

（5）绘制图形与原图X轴对称（1分）

（6）有氧呼吸 葡萄糖 1.5 (7)B

【解析】

试题分析：（1）分析表格数据可知，在同等强度的强光照射下，叶片A的光合作用强度大于叶片B，说明A叶片取自在强光下生长的植物，而B叶片取自阴生植物。光照强度直接影响光合作用的光反应阶段，该过程可将光能转化为NADPH和ATP中的化学能。

（2）光照强度＞600 μmol光子/(m2·s)时，因CO2供应量有限，暗反应减弱，使细胞中ATP和[H]增多，进而抑制光反应的进行，所以叶片A放氧速率主要被CO2浓度限制；叶肉细胞呼吸作用产生的CO2转移途经是从线粒体进入叶绿体进行光合作用。

（3）依题意并结合对表格数据的分析可知，所测定的放氧速率为净光合速率；若绘制A、B两叶片放氧速率曲线图，则两条曲线的相交点的生物学含义是阳生植物和阴生植物的净光合速率相等(A、B两叶片净光合速率相等)。

（4）提取叶片B中的色素，研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外，还需加入用于提取色素的无水乙醇、防止色素在研磨时破坏的碳酸钙、使研磨充分的石英砂；叶绿素只起吸收、传递和转化光能的作用，研磨后叶绿体遭破坏，只有叶绿素不能进行光合作用，因此将装有滤液的试管置于适当的光照条件下2～3min后，试管内的氧含量基本不变。

（5） 在光合作用中每吸收1moL的CO2就会释放而1moL的O2，因此绘制的图形与原图关于X轴对称，图形见答案。

（6） 图乙中，在P点时，CO2的释放量等于O2吸收量，此时细胞的呼吸作用方式是有氧呼吸，所消耗的底物是葡萄糖；当外界氧浓度为4～5％时，该植物CO2释放量的相对值为0.6，而O2吸收量的相对值为0.4，说明该植物有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，依据有氧呼吸和无氧呼吸的相关的反应式可推知，有氧呼吸CO2释放量的相对值为0.4，消耗葡萄糖的相对值为1/15，无氧呼吸CO2释放量的相对值为0.2，消耗葡萄糖的相对值为1/10，所以，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的1.5倍。

（7）图丙中5℃时的状态表示呼吸速率等于真正光合速率，即净光合作用速率为0，与图甲中的B点含义相同。

考点：本题考查光合作用、细胞呼吸、绿叶中色素的提取和分离的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从题图中获取有效信息并能结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。