Question

【題目】某學(xué)校研究小組利用葉面積相等的 a、b 兩種植物的葉片分別進(jìn)行了以下兩組實(shí)驗(yàn)（假設(shè)兩組實(shí)驗(yàn)在相同且適宜的溫度下進(jìn)行，且忽略光照對(duì)呼吸作用的影響）：

實(shí)驗(yàn)一：將a、b兩種植物的葉片分別放置在相同的密閉小室中，給予充足的光照，利用紅 外測(cè)量儀每隔5min測(cè)定小室中的CO2濃度，結(jié)果如圖1所示。

實(shí)驗(yàn)二：給予不同強(qiáng)度的光照，測(cè)定a、b兩種植物葉片的CO2吸收量和CO2釋放量，結(jié)果如圖2所示。請(qǐng)據(jù)兩圖分析回答：

（1）當(dāng)實(shí)驗(yàn)一從開始經(jīng)過10min，a 植物通過光合作用制造的有機(jī)物總量比b植物_____。

（2）實(shí)驗(yàn)二中，若給予的光照強(qiáng)度為x klx（A＜x＜B），每日光照12小時(shí)，一晝夜中b植物的干重將_____。

實(shí)驗(yàn)三：圖 A 是某地農(nóng)民蔬菜大棚內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化情況；圖B是某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)定某植物的光合作用強(qiáng)度而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答：

（3）圖A中E點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的O2的擴(kuò)散路徑是_____。

（4）若圖B中乙裝置是為排除環(huán)境因素的干擾而設(shè)置的對(duì)照組，則其與甲裝置的區(qū)別應(yīng) 為_____。

（5）若實(shí)驗(yàn)進(jìn)行1小時(shí)后，乙裝置中紅墨水滴向右移動(dòng)了0．5cm，而甲裝置在測(cè)定光合作用強(qiáng)度時(shí)移動(dòng)了4．5cm，測(cè)定呼吸作用強(qiáng)度時(shí)移動(dòng)了2．5cm，則在晝夜恒溫的條件下，給予適宜光照12小時(shí)，黑暗12小時(shí)，則一晝夜該植物體葡萄糖的積累量是_____cm（用紅墨水的移動(dòng)距離表示）。

實(shí)驗(yàn)四：繡線菊是一種常見的園林栽培灌木，花色絢麗，品種繁多。

（6）研究發(fā)現(xiàn)植物能對(duì)溫度的變化做出適應(yīng)性改變。另外將15℃生長的繡線菊A和繡線 菊B置于10℃下低溫處理一周，分別測(cè)定兩種植物低溫處理前后最大光合速率、光補(bǔ)償點(diǎn) 以及葉肉細(xì)胞葉綠體內(nèi)蛋白質(zhì)表達(dá)量的變化（如下表 ）。

①結(jié)合表中數(shù)據(jù)，概括繡線菊A在低溫處理前最大光合速率高于繡線菊B的原因：_____。

蛋白質(zhì) 序號(hào)	蛋白質(zhì)名稱或功能	繡線菊 A		繡線菊 B
		處理前表達(dá)量	處理后表達(dá)量變化	處理前表達(dá)量	處理后表達(dá)量變化
①	ATP合成酶	0．45	不變	0．30	下降
②	固定二氧化碳的 X酶	0．18	下降	0．14	不變
③	傳遞電子	0．52	下降	0．33	下降
④	固定二氧化碳的 Y酶	0．14	不變	0．00	上升

②運(yùn)用已有知識(shí)，結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析低溫處理后兩種繡線菊最大光合速率下降的共同原因 是：原因一_____；原因二_____。

Answer 1

【答案】少 減少 從葉綠體到線粒體和細(xì)胞外 裝置中放上等量的死的同種植物，其他不變 12 繡線菊A與光合作用光反應(yīng)和碳反應(yīng)有關(guān)蛋白質(zhì)的表達(dá)量均高于繡線菊B 低溫降低了酶的活性 低溫降低了電子傳遞蛋白的表達(dá)量

【解析】

1.二氧化碳是光合作用的原料，圖1中密閉小室內(nèi)二氧化碳濃度降低，是由于光合作用吸收二氧化碳所致，分析題圖曲線可知，與a植物相比，b植物的密閉小室內(nèi)二氧化碳濃度更低，說明b植物能更有效地利用低濃度二氧化碳；
2.光合作用過程中光反應(yīng)階段需要光照，在一定的范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度升高，光合作用強(qiáng)度增大，分析圖2可知，縱軸表示二氧化碳的吸收或釋放量，因此是植物凈光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系，植物a的光的飽和點(diǎn)較低，植物b光的飽和點(diǎn)高，因此a植物可以更有效地利用弱光，可能是陰生植物，b可能是陽生植物；

（1）分析圖1可知，10分鐘時(shí)，植物a和植物b小室中二氧化碳的減少量相同都是0.8mmol，植物凈光合產(chǎn)量相同，但是分析圖2可知，植物a的呼吸作用強(qiáng)度是1mg/m2．h，植物b的呼吸作用強(qiáng)度是2mg/m2．h，植物合成的有機(jī)物的量=植物凈光合產(chǎn)量+呼吸消耗的有機(jī)物的量，因此a植物通過光合作用制造的有機(jī)物總量比b植物少。
（2）光照強(qiáng)度為A時(shí)，植物b的呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，光照強(qiáng)度為B時(shí)，植物b的凈光合作用強(qiáng)度是2 mg/m2．h，與呼吸作用強(qiáng)度相等，如果植物b處于B點(diǎn)光照條件下12小時(shí)，一晝夜中有機(jī)物既不增加，也不減少，若是給予的光照強(qiáng)度為x klx（A＜x＜B），則每日光照12小時(shí)，一晝夜中b植物的干重將減少。

（3）圖A中DG段大棚內(nèi)的二氧化碳一直減少，說明植物的光合速率大于呼吸速率，所以E點(diǎn)時(shí)光合速率大于呼吸速率，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的O2的擴(kuò)散路徑是從葉綠體到線粒體和細(xì)胞外。

（4）圖B中甲裝置的液滴移動(dòng)是由于植物的代謝和環(huán)境共同作用的結(jié)果，若圖B中乙裝置是為了排除環(huán)境因素的干擾而設(shè)置的對(duì)照組，則其裝置中應(yīng)放上等量的死的同種植物，其他與甲裝置相同。

（5）若實(shí)驗(yàn)進(jìn)行1小時(shí)后，乙裝置中紅墨水滴向右移動(dòng)了0.5cm，而甲裝置在測(cè)定光合作用強(qiáng)度時(shí)移動(dòng)了4.5cm，測(cè)定呼吸作用強(qiáng)度時(shí)移動(dòng)了2.5cm，說明凈光合速率向右移動(dòng)了4cm，呼吸速率向左移動(dòng)了3cm。若給予適宜光照12小時(shí)，黑暗12小時(shí)，則一晝夜該植物體葡萄糖的積累量=白天凈光合作用量-黑夜呼吸作用消耗量=4×12-3×12=12cm。

（6）①結(jié)合表中數(shù)據(jù)，繡線菊A與光合作用的光反應(yīng)和碳反應(yīng)有關(guān)蛋白質(zhì)和酶的表達(dá)量均高于繡線菊B，因此繡線菊A在低溫處理前最大光合速率高于繡線菊B的原因是繡線菊A與光合作用的光反應(yīng)和碳反應(yīng)有關(guān)的蛋白質(zhì)和酶的表達(dá)量均高于繡線菊B。

②從表中數(shù)據(jù)可知，低溫處理后兩種植物的電子傳遞蛋白的表達(dá)量均下降，另外低溫還會(huì)降低酶的活性，故低溫處理后兩種繡線菊最大光合速率下降的共同原因是低溫降低了酶的活性、低溫降低了電子傳遞蛋白的表達(dá)量。