Question

（15分）I.下图Ⅰ中放一盆正常生长的绿色植物，Ⅱ处为一U型管，Ⅲ处放一只健康的小白鼠，Ⅵ处为一定浓速度的NaOH溶液，V使装置中的空气以一定速度按箭头方向流动，在适宜的温度下进行以下实验。据图分析回答：

（1）开关①打开，②③关闭，如果不给光照，装置内空气中        （物质）含量增加。

（2）与（1）相同条件，给装置Ⅰ中的植物适量的含¹⁸O标记的水、无机盐，同时给予适宜光照，一段时间后， B处的          （物质）多于D处。小鼠体内含¹⁸O的物质是                     。

（3）开关①关闭，②③打开，同样光照条件下，Ⅰ中生物叶肉细胞的C₃含量             ,原因是                                      。C液面        。（上升、下降）

（4）在（3）中条件下，Ⅰ中生物刚开始产生O₂较多，但随时间延长，O₂产生量越来越少，原因是                                                         。一段时间后，Ⅲ中的小白鼠体内          （物质）将会略有积累。

（5）由上述一系列实验可知影响光合作用的外界因素有               、                 等。

II.理论上有多种方法可用来测定植物的光合作用速率。

（1）在光照适宜、温度恒定的条件下，用图一左图的实验装置测量一小时内密闭容器中CO₂的变化量绘成曲线如右图。在光合作用过程中，光反应为暗反应提供的物质是          。A～B段，叶绿体内ADP含量最高的场所是___________。该绿色植物前30分钟实际光合作用的平均速率为____________ ppm/min。

（2）在图二中，将对称叶片的一部分(U)遮光，另一部分(V)不遮光，并设法使两部分之间的物质不发生转移。用适宜光照射6 h后，在U和V的对应部位截取等面积的叶片，烘干称重，分别为M_U和M_V(单位：mg)。则该植物细胞实际光合作用速率为________mg/h。

Answer

（15分, 除标注外其余每空1分）

I.（1）CO2 （2）O2 H2O （3）减少 呼吸作用产生的CO2因被NaOH吸收而减少， 上升

（4）装置中CO2量越来越少，光合作用下降。（2分） 乳酸

（5）光照强度 CO2浓度

II.（1）ATP和[H] 叶绿体基质 64 （2）（MV－MU）/6

【解析】

试题分析：I.（1）打开开关①，②③关闭，如果不给光照，光合作用不能进行，Ⅰ中的绿色植物和Ⅲ中的小白鼠的呼吸作用都产生CO2，会导致装置内空气中CO2含量增加。

（2）如果给予适宜光照，Ⅰ中绿色植物的光合作用强度大于呼吸作用强度，则B处O2多于D处。Ⅰ中绿色植物植物的光合作用将H218O 分解，产生的18O2 扩散至装置Ⅲ，被小白鼠吸收到体内，参与有氧呼吸的第三阶段，生成了H218O。

（3）开关①关闭，②③打开，呼吸作用产生的CO2因被装置Ⅳ中的NaOH吸收而减少，导致装置Ⅰ中的CO2减少，使绿色植物的CO2固定过程减弱，又因光照条件不变，光反应产生的[H]和ATP保持相对稳定，C3的还原正常进行，因此Ⅰ中生物叶肉细胞的C3含量减少。装置Ⅲ中的小白鼠呼吸消耗氧气，产生的CO2被NaOH吸收，导致C处的气体减少，液面上升。

（4）随着时间的推移，装置中CO2量越来越少，暗反应过程减弱，导致光反应产物ATP和[H]的积累，抑制了光反应的进行，导致氧气的产生量越来越少，光合作用下降。氧气的减少，使小白鼠出现了无氧呼吸，使体内乳酸略有积累。

（5）综上分析，影响光合作用的外界因素有光照强度和CO2浓度等。

II.（1）在光合作用过程中，光反应为暗反应提供ATP和[H]。A～B段，光反应产生的ATP在暗反应阶段水解，生成ADP和Pi，释放的能量用于C3的还原，而暗反应的场所是叶绿体基质，所以叶绿体内ADP含量最高的场所是叶绿体基质。分析图一中的曲线图可知，前30分钟净光合作用的平均速率为（1680－180）÷30＝50 ppm/min；呼吸作用的平均速率为（600－180）÷30＝14 ppm/min；所以该绿色植物前30分钟实际光合作用的平均速率为50＋14＝64 ppm/min。

（2）设U和V的对应部位截取等面积的叶片没有处理前的干重为M，依题意则有MU＝M－呼吸速率×6，MV, ＝M－呼吸速率×6＋实际光合作用速率×6，进而推出实际光合作用速率＝（MV－MU）/6 mg/h。

考点：本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从题图中提取有效信息并结合这些信息，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结论的能力。