Question

如圖一所示，白光透過三棱鏡后會按波長不同分散成為七色條帶．現(xiàn)有多個圖二所示的裝置，A是活塞，B是玻璃罩，C是某植物，D是清水，E是紅色水滴，F(xiàn)是帶刻度尺的水平玻璃管，各個裝置中植物的大小、生理狀態(tài)
都相同．將7套上述裝置分別放在圖一的1、2、3、4、5、6、7處，除光照外其他條件都完全相同且處于嚴格的最適狀態(tài)，24小時后讀取數(shù)據(jù)．每個裝置紅色液滴對應的初始刻度為0，零刻度右側記為正值，零刻度左側記為負值．

（1）該實驗目的是探究

 

對光合作用速率的影響．
（2）圖二裝置實際上無法準確得到想要的數(shù)據(jù)．請在此基礎上進行改進，使其能用于該實驗測量植物的凈光合速率和真光合速率．需要改動或添加的地方有：
①將7個裝置中D里的清水改為

 

．
②為排出無關變量的影響，增加將裝置中的C換成已經死亡的同樣大小的植物的對照組．
③添加一個相同裝置用于測量呼吸速率，D里的溶液應為

 

且將其置于

 

中．
（3）如果改進的①中的某裝置在某條件光照下所讀數(shù)據(jù)是3，②添加的裝置中所讀數(shù)據(jù)是0，③添加的裝置中所讀數(shù)據(jù)是-2，則該植物在該光照條件下的真光合速率是

 

；如果改進的①中的某裝置在某條件光照下所讀數(shù)據(jù)是0，說明在此光照條件下，該植物的光合作用速率

 

（填“大于”、“等于”、“小于”）呼吸作用速率．
（4）如圖三中Ⅰ～Ⅴ表示該植物細胞某些代謝過程，a～e表示相關物質．請據(jù)圖三回答下列問題：
①圖中Ⅰ～Ⅴ過程，能產生ATP的是

 

 （用圖中數(shù)字表示），能在破傷風芽孢桿菌細胞中進行的過程
是

 

 （用圖中數(shù)字表示）．
②請寫出Ⅰ、Ⅱ過程的總反應式：

 

．
③物質c是

 

．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,影響光合作用速率的環(huán)境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：1、有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細胞質基質、線粒體基質和線粒體內膜．有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二階段是丙酮酸和水反應生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三階段是氧氣和[H]反應生成水，合成大量ATP．無氧呼吸的場所是細胞質基質，無氧呼吸的第一階段和有氧呼吸的第一階段相同．
2、光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成．光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成葡萄糖．
3、分析圖三，Ⅰ表示光反應，Ⅱ表示暗反應，Ⅴ表示有氧呼吸的第一階段，Ⅳ表示有氧呼吸的第二階段，Ⅲ表示有氧呼吸的第三階段．光反應水的光解產生氧氣，故a表示氧氣，c表示水，暗反應消耗有氧呼吸釋放的二氧化碳，故b表示二氧化碳，光反應為暗反應提供ATP和[H]，故d表示ATP和[H]．

解答： 解：（1）實驗裝置是放在經過三棱鏡后按波長不同分散成七色條帶的1、2、3、4、5、6、7處，因此該實驗目的是探究不同波長的光（或光的波長）對光合速率的影響．
（2）要探究“在不同波長的光下，該植物的凈光合速率和真光合速率的變化情況”則需要分別測得凈光合速率和呼吸速率．測凈光合速率需要把①將7個裝置中D里的清水改為二氧化碳緩沖液或碳酸氫鈉緩沖液．③測呼吸速率需要把添加一個相同裝置用于測量呼吸量，置于黑暗中，且該裝置中D里的溶液為氫氧化鈉．
（3）如果改動①中的某裝置在某條件光照下所讀數(shù)據(jù)是3，為凈光合速率；③添加的裝置中所讀數(shù)據(jù)是-2，為呼吸速率．根據(jù)真光合速率=凈光合速率+呼吸速率可知，該植物在該光照條件下的真光合速率是3+2=5．如果改進①中的某裝置在某條件光照下所讀數(shù)據(jù)是0，即凈光合速率為0，說明在此光照條件下，該植物的光合作用速率等于呼吸作用速率．
（4）①分析題圖可知，產生ATP的反應是光反應，有氧呼吸的第一、第二、第三階段，即圖中的Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，破傷風芽孢桿菌的代謝類型是異養(yǎng)厭氧型，所以能在細胞中進行的只能是圖中的Ⅴ．
②分析題圖可知，Ⅰ、Ⅱ過程是光合作用，反應式是：
③光反應水的光解產生氧氣，故a表示氧氣，c表示水．
故答案為：
（1）不同波長的光（或光的波長或光質）
（2）①CO₂緩沖液（或碳酸氫鈉溶液）  
    ③氫氧化鈉溶液     黑暗環(huán)境（無光環(huán)境）
（3）5          等于
（4）①Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、ⅤⅤ
  ②（完全答對才給分）
  ③水

點評：本題以圖形為載體，考查了學生識圖、析圖能力，運用所學知識分析和解決問題的能力．細胞呼吸和光合作用過程是考查的重點和難點，可以通過流程圖分析，表格比較，典型練習分析強化學生的理解．影響光合作用的因素主要有：光照強度、二氧化碳濃度和溫度．