Question

某學校生物興趣小組用伊樂藻開展生物學課題研究：
Ⅰ．進行光合作用的實驗：他們將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中（室溫20℃），可觀察到光下枝條放出氣泡．他們以太陽燈作為光源，移動太陽燈使之與大試管的距離不同，結果如圖1中曲線表示（伊樂藻光合速率用單位時間O₂釋放量表示）：

Ⅱ．進行呼吸作用的實驗：如圖3是一種可測定呼吸速率的密閉系統(tǒng)裝置：
（1）B點的含義是

 

．
（2）該小組在室溫10℃和30℃時分別進行了實驗，結果如曲線2和曲線3，D、E、F點主要的限制因素及BC段的限制因素主要分別是

 

和

 

．
（3）該小組分離出伊樂藻中的葉綠體（圖2葉綠體的模式圖）在適宜條件下培養(yǎng)，在b上發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換為

 

，由b轉(zhuǎn)移至c的物質(zhì)主要包括

 

．
（4）如該小組繼續(xù)以該綠色植物葉片為材料做葉綠體色素的提取和分離實驗，分離出四條色素帶從下到上依次是

 

．
（5）關閉活塞，在適宜溫度下，30分鐘后，讀取有色液滴向

 

（左/右）移動．
（6）為了使測得的有色液滴移動數(shù)值更準確，必須進行校正．校正裝置的容器和小瓶中應分別放入

 

、

 

．
（7）在一定的CO₂濃度和適宜溫度下，把某植物葉片置于5千勒克斯（光合作用速度88mgCO₂/100cm²葉?h^-1）光照下12h，其余時間置于黑暗中（呼吸作用速度6.6mgCO₂/100cm²葉?h^-1），則一天內(nèi)該植物每50cm²葉片葡萄糖積累量為

 

mg．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,葉綠體色素的提取和分離實驗,光反應、暗反應過程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：本題是對葉綠體的結構和功能、光合作用的具體過程、光照強度和溫度對光合作用強度的影響、光合作用與呼吸作用的關系的綜合性考查，梳理葉綠體的結構和功能、光合作用的具體過程、光照強度和溫度對光合作用強度的影響、光合作用與呼吸作用的關系的相關知識點，結合題圖信息和問題的具體要求解答問題．

解答： 解：（1）B點氧氣釋放速率為0，B點表示該距離條件下光合作用強度產(chǎn)生的氧氣正好被呼吸作用吸收，即光合作用強度與呼吸作用強度相等．
（2）分析題圖可知，曲線2和曲線3分別是溫度為10℃和30℃時光合作用的曲線，在同一距離條件下溫度不同，氧氣釋放的速率不同說明該距離條件下的限制因素是溫度；BC段隨距離的增加氧氣釋放速率減小，說明該段限制光合作用的因素是光照強度．
（3）分析題圖可知，b是類囊體膜，該膜上進行光反應階段，該階段中水光解產(chǎn)生了氧氣和還原氫，能量的變化是光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學能儲存在ATP中；光反應產(chǎn)生的還原氫和ATP被暗反應利用，暗反應的場所是葉綠體基質(zhì)，因此光反應產(chǎn)生的還原氫和ATP由類囊體膜向葉綠體基質(zhì)移動．
（4）由于不同色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙條上擴散的速度不同，胡蘿卜素擴散的速度最快，其次依次分別是葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，因此分離出四條色素帶從下到上依次是葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素．
（5）關閉活塞后，該綠色植物呼吸作用需要消耗氧氣，產(chǎn)生的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，光合作用由于沒有二氧化碳不能進行，因此液滴會向左移動．
（6）為了使測得的有色液滴移動數(shù)值更準確，必須進行校正排除物理因素對實驗結果的影響，校正裝置的容器和小瓶中應分別放入與實驗組等量消毒的無活力（如加熱后冷卻）的伊樂藻、與實驗組等量的20%NaOH．
（7）植物葡萄糖積累量為光合作用合成有機物的量減去呼吸作用分解的有機物的量，題干條件下葡萄糖的積累量是；（88×12-6.6×12）×180÷（6×44）=306mg．
故答案應為：
（1）當光強為一定值時，植物光合作用速率等于呼吸作用速率
（2）溫度        光照強度
（3）光能→活躍的化學能         ATP、[H]（或NADPH）
（4）葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素
（5）左
（6）與實驗組等量消毒的無活力（如加熱后冷卻）的伊樂藻    與實驗組等量的20%NaOH
（7）306

點評：本題的知識點是光照強度、溫度對光合作用強度的影響，葉綠體的結構和功能，光合作用過程中光反應與暗反應的物質(zhì)變化和能量變化及光反應與暗反應之間的關系，葉綠體中色素的提取和分離，光合作用與呼吸作用之間的關系，分析題圖和題干獲取信息是解題的突破口，對于光合作用與呼吸作用的綜合掌握與應用是本題考查的重點．