Question

某学校研究小组利用叶面积相等的 a、b 两种植物的叶片分别进行了以下两组实验（假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对呼吸作用的影响）：

实验一：将a、b两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，利用红 外测量仪每隔5min测定小室中的CO₂浓度，结果如图1所示。

实验二：给予不同强度的光照，测定a、b两种植物叶片的CO₂吸收量和CO₂释放量，结果如图2所示。请据两图分析回答：

 

（1）当实验一从开始经过10min，a 植物通过光合作用制造的有机物总量比b植物_____。

（2）实验二中，若给予的光照强度为x klx（A＜x＜B），每日光照12小时，一昼夜中b植物的干重将_____。

实验三：图 A 是某地农民蔬菜大棚内一昼夜CO₂浓度的变化情况；图B是某实验小组为测定某植物的光合作用强度而设计的实验装置。请回答：

 

（3）图A中E点时叶肉细胞产生的O₂的扩散路径是_____。

（4）若图B中乙装置是为排除环境因素的干扰而设置的对照组，则其与甲装置的区别应 为_____。

（5）若实验进行1小时后，乙装置中红墨水滴向右移动了0．5cm，而甲装置在测定光合作用强度时移动了4．5cm，测定呼吸作用强度时移动了2．5cm，则在昼夜恒温的条件下，给予适宜光照12小时，黑暗12小时，则一昼夜该植物体葡萄糖的积累量是_____cm（用红墨水的移动距离表示）。

实验四：绣线菊是一种常见的园林栽培灌木，花色绚丽，品种繁多。

（6）研究发现植物能对温度的变化做出适应性改变。另外将15℃生长的绣线菊A和绣线 菊B置于10℃下低温处理一周，分别测定两种植物低温处理前后最大光合速率、光补偿点 以及叶肉细胞叶绿体内蛋白质表达量的变化（如下表 ）。

①结合表中数据，概括绣线菊A在低温处理前最大光合速率高于绣线菊B的原因：_____。

蛋白质 序号	蛋白质名称或功能	绣线菊 A	绣线菊 B
处理前表达量	处理后表达量变化	处理前表达量	处理后表达量变化
①	ATP合成酶	0．45	不变	0．30	下降
②	固定二氧化碳的 X酶	0．18	下降	0．14	不变
③	传递电子	0．52	下降	0．33	下降
④	固定二氧化碳的 Y酶	0．14	不变	0．00	上升

②运用已有知识，结合表中数据分析低温处理后两种绣线菊最大光合速率下降的共同原因 是：原因一_____；原因二_____。

Answer

少 减少 从叶绿体到线粒体和细胞外 装置中放上等量的死的同种植物，其他不变 12 绣线菊A与光合作用光反应和碳反应有关蛋白质的表达量均高于绣线菊B 低温降低了酶的活性 低温降低了电子传递蛋白的表达量

【解析】

1.二氧化碳是光合作用的原料，图1中密闭小室内二氧化碳浓度降低，是由于光合作用吸收二氧化碳所致，分析题图曲线可知，与a植物相比，b植物的密闭小室内二氧化碳浓度更低，说明b植物能更有效地利用低浓度二氧化碳；
2.光合作用过程中光反应阶段需要光照，在一定的范围内，随光照强度升高，光合作用强度增大，分析图2可知，纵轴表示二氧化碳的吸收或释放量，因此是植物净光合作用强度与光照强度之间的关系，植物a的光的饱和点较低，植物b光的饱和点高，因此a植物可以更有效地利用弱光，可能是阴生植物，b可能是阳生植物；

（1）分析图1可知，10分钟时，植物a和植物b小室中二氧化碳的减少量相同都是0.8mmol，植物净光合产量相同，但是分析图2可知，植物a的呼吸作用强度是1mg/m2．h，植物b的呼吸作用强度是2mg/m2．h，植物合成的有机物的量=植物净光合产量+呼吸消耗的有机物的量，因此a植物通过光合作用制造的有机物总量比b植物少。
（2）光照强度为A时，植物b的呼吸作用强度大于光合作用强度，光照强度为B时，植物b的净光合作用强度是2 mg/m2．h，与呼吸作用强度相等，如果植物b处于B点光照条件下12小时，一昼夜中有机物既不增加，也不减少，若是给予的光照强度为x klx（A＜x＜B），则每日光照12小时，一昼夜中b植物的干重将减少。

（3）图A中DG段大棚内的二氧化碳一直减少，说明植物的光合速率大于呼吸速率，所以E点时光合速率大于呼吸速率，叶肉细胞产生的O2的扩散路径是从叶绿体到线粒体和细胞外。

（4）图B中甲装置的液滴移动是由于植物的代谢和环境共同作用的结果，若图B中乙装置是为了排除环境因素的干扰而设置的对照组，则其装置中应放上等量的死的同种植物，其他与甲装置相同。

（5）若实验进行1小时后，乙装置中红墨水滴向右移动了0.5cm，而甲装置在测定光合作用强度时移动了4.5cm，测定呼吸作用强度时移动了2.5cm，说明净光合速率向右移动了4cm，呼吸速率向左移动了3cm。若给予适宜光照12小时，黑暗12小时，则一昼夜该植物体葡萄糖的积累量=白天净光合作用量-黑夜呼吸作用消耗量=4×12-3×12=12cm。

（6）①结合表中数据，绣线菊A与光合作用的光反应和碳反应有关蛋白质和酶的表达量均高于绣线菊B，因此绣线菊A在低温处理前最大光合速率高于绣线菊B的原因是绣线菊A与光合作用的光反应和碳反应有关的蛋白质和酶的表达量均高于绣线菊B。

②从表中数据可知，低温处理后两种植物的电子传递蛋白的表达量均下降，另外低温还会降低酶的活性，故低温处理后两种绣线菊最大光合速率下降的共同原因是低温降低了酶的活性、低温降低了电子传递蛋白的表达量。