Question

两种生长状况相似的甲、乙植物培养在适宜的光照强度、温度与水分条件下，探究两种植物 CO₂ 吸收速率与 CO₂ 浓度的关系，实验结果如下图所示。实践中常用希尔反应来测定除草剂对甲、乙植物光合作用的抑制效果，用不同浓度的某除草剂分别处理甲和乙的离体叶绿体并进行希尔反应（基本过程：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有 DCIP（氧化型）、蔗糖和 pH7.3 磷酸缓冲液的溶液中并照光。水在光照下被分解，产生氧气等，溶液中的 DCIP 被还原，颜色由蓝色变成无色），实验结果如下表格所示。回答以下问题：

除 草 剂 相对浓度	0	5％	10％	15％	20％	25％	30％
甲放氧速率相对值	5.0	4.4	3.7	3.0	2.2	1.6	1.0
乙放氧速率相对值	5.0	3.7	2.2	1.0	0	0	0

（1）上述实验在相对密闭容器中，通常可通过控制不同浓度的_________ 溶液控制 CO₂ 浓度。相同浓度除草剂处理下，除了通过测定放氧速率判断甲和乙受除草剂抑制效果之外，根据希尔反应还可通过_________快慢来判断。

（2）若在红色薄膜下进行该实验，则图所画曲线的 a 点应该往______ 移；CO₂ 浓度为 b 时，通常甲植株的 O₂ 产生量_____________ （＞/＜/＝）乙植株的 O₂ 产生量，甲植株由 CO₂ 浓度为 b 调到 c 处后短时间内叶绿体中减少的物质有_________________ （①三磷酸腺苷②C₅③(CH₂O)④C₃⑤NADPH）。

（3）上述希尔反应实验中外界溶液添加蔗糖的目的是________ ，据上表除草剂处理影响叶绿体放氧速率，可知除草剂抑制主要作用于叶绿体的_______ （填结构）。

Answer

NaHCO3溶液 颜色由蓝色变成无色所用时间 右 大于 ①②⑤ 避免叶绿体吸水涨破 类囊体薄膜

【解析】

通过题文分析，此题自变量为除草剂的相对浓度，因变量为氧气释放速率和溶液颜色变化。通过表格分析，除草剂影响氧气的释放速率，可以推测影响光反应阶段。

通过图像分析，从甲乙曲线趋势推测，甲的呼吸速率大于乙的呼吸速率。

（1）在相对密闭容器中，通常可通过控制不同浓度的NaHCO3溶液控制 CO2浓度。题中因变量为氧气释放速率和溶液颜色变化，所以还可以通过观察颜色由蓝色变成无色所用时间快慢来判断。

（2）若在红色薄膜下进行该实验，红色薄膜相当于过滤片，红光减少，导致光合作用下降，a点右移；通过图像分析，从甲乙曲线趋势推测，甲的呼吸速率大于乙的呼吸速率，浓度为 b 时，两者净光合作用相同，甲植株的 O2 产生量大于乙植株的 O2 产生量；甲植株由 CO2浓度为 b 调到 c 处后短时间内叶绿体中减少的物质有C5、ATP和[H]，因为二氧化碳浓度增加首先影响暗反应中二氧化碳的固定，使得C5减少，C3增加，进而影响C3的还原，使得ATP和[H]减少。

（3）上述希尔反应实验中外界溶液添加蔗糖的目的是使用蔗糖溶液可以维持叶绿体的渗透压，避免使用蒸馏水使叶绿体吸水涨破；据上表除草剂处理影响叶绿体放氧速率，而氧气的产生是光反应阶段，在类囊体薄膜上发生，可知除草剂抑制主要作用于叶绿体的类囊体薄膜。