Question

某学校生物兴趣小组用与伊乐藻进行光合作用的实验，将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中，以白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的距离，分别在10°C、20°C和30°C下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间枝条产生的汽包数目，结果如图1所示。图2用来测定伊乐藻的光合作用强度和呼吸作用强度（用红墨水的移动距离表示）。图3是伊乐藻在密闭容器中测定的一昼夜CO₂浓度的变化。请回答下列问题：

（1）该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响。图1中b点的叶肉细胞中产生ATP的场所是___________________,与b点生物学含义相同的是图3中的_______________点，若在缺镁的培养液中进行此实验，则b点向__________移动。

（2）要测得伊乐藻的真正光合作用速率，至少需要设计两组实验如图2；一组将植物置于黑暗条件下，测得呼吸作用速率，可在装置中放置NaOH溶液，导致装置压强变化的原因是__________________________．另一组将同种生长状况相同的植物置于光照的密闭环境中，可在装置中放置NaHCO₂缓冲溶液，所测得数值为_____________________________________．

（3）图3中一昼夜伊乐藻中有机物含量最多的是___________点，一昼夜伊乐藻中有机物的含量_________________（增加、减少）

Answer

（1）叶绿体、线粒体、细胞质基质（缺少一个不给分） D、H 左 （2）呼吸作用消耗氧气 光合作用产生的氧气与呼吸作用利用的氧气的差值 （3）H 增加

【解析】（1）图1中横坐标含义实质代表对植物的光照强度由强到弱的变化，纵坐标含义实质代表植物的净光合速率（释放的氧气量多少），所以图中b点的含义是植物呼吸速率正好等于真光合速率，此时植物不仅在进行呼吸作用，而且在进行光合作用，其产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质。图3中曲线代表的是密闭装置中不同时刻的CO2浓度值，曲线中每点的斜率代表CO2浓度的变化，即净光合速率，所以当曲线上某点的斜率为0时，净光合速率为0，这样的点有D、H点，它们与图1中b点含义相同。若在缺镁的培养液中进行此实验，植物光合速率较原来降低，为了与基本不变的呼吸速率相等，则只有增大光照强度，以提高光合速率，所以b点向左移。（2）要测得伊乐藻呼吸作用速率，装置中放置NaOH溶液目的是吸收装置内一切CO2，导致装置压强变化的原因是只能是呼吸作用消耗的氧气；要测得伊乐藻的净光合作用速率，应在装置中放置NaHCO2缓冲溶液，目的是为装置内植物提供稳定充足的CO2，这时所测得数值只能代表植物光合作用释放的氧气量，即植物光合作用产生的氧气与呼吸作用利用的氧气的差值。（3）图3中一昼夜伊乐藻中有机物含量最多的时刻是密闭装置内CO2浓度最低时，即H点。一昼夜伊乐藻中有机物的含量的变化主要是比较曲线上一昼夜的起点和止点的高低。图中起点比止点高，说明密闭装置内CO2经过一昼夜后减少，植物有净积累有机物，即植物他内有机物增加。

【考点定位】光合作用与呼吸作用综合

【名师点睛】解决本题需要突破三点：

（1）图1中曲线的横纵坐标含义实质；

（2）图2装置的测定原理：测定植物呼吸速率和净光合速率的条件以及红墨水液滴移动距离代表的含义；

（3）确定图3中曲线变化与净光合速率的变化对应。