Question

【題目】某生物小組利用圖1裝置在光合作用最適溫度（25℃）下培養(yǎng)某植株幼苗，通過測定不同時段密閉玻璃罩內(nèi)幼苗的O2釋放速率來測量光合速率，結(jié)果如圖2所示。請據(jù)圖回答：

（1）提取該綠色植物葉片中的色素，常用無水乙醇、二氧化硅和______。用紙層析法分離色素時，葉綠素a和葉綠素b在層析液中溶解度較大的是_______。葉綠素主要吸收的是可見光中的_______。

（2）光照條件下植物吸收的CO2在______（細胞具體結(jié)構(gòu)）中參與反應，而在黑暗、氧氣充足條件下CO2是由____（細胞具體結(jié)構(gòu)）中釋放的。光照條件下，根尖細胞內(nèi)合成ATP的場所除線粒體外還有______。

（3）曲線中t1～t4時段，玻璃罩內(nèi)CO2濃度最高點和最低點依次是___和____；t4時補充CO2，此時葉綠體內(nèi)C3的含量將___。

（4）根據(jù)測量結(jié)果t3時玻璃罩內(nèi)O2的量與t0時相比增加了64mg，此時植株積累葡萄糖的量為____mg。

Answer 1

【答案】 碳酸鈣（CaCO3） 葉綠素a 紅光和藍紫光 葉綠體基質(zhì) 線粒體基質(zhì) 細胞質(zhì)基質(zhì) t2 t4 增多 60

【解析】試題分析：本題以圖文結(jié)合的形式，綜合考查學生對光合作用和呼吸作用的過程以及影響光合作用的環(huán)境因素等相關知識的熟記和理解能力。圖2中O2釋放速率表示凈光合速率，根據(jù)“凈光合速率＝實際光合速率－呼吸速率”的關系式，分析曲線的變化趨勢所蘊含的生物學信息及其形成原因。在此基礎上結(jié)合題意并圍繞綠葉中色素的提取、光合作用、細胞呼吸的知識對各問題情境進行分析解答。

(1)提取綠色植物葉片中的色素，常用無水乙醇、二氧化硅和碳酸鈣（CaCO3）。用紙層析法分離色素時，葉綠素a在層析液中溶解度較葉綠素b大。葉綠素主要吸收紅光和藍紫光。

(2)光照條件下植物吸收的CO2在葉綠體基質(zhì)中參與光合作用的暗反應。在黑暗、氧氣充足條件下，細胞進行有氧呼吸，CO2產(chǎn)生于在線粒體基質(zhì)中進行的有氧呼吸的第二階段。根尖細胞沒有葉綠體，因此在光照條件下不能進行光合作用，而是通過呼吸作用合成ATP，呼吸作用的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。

(3)分析圖2可知：縱坐標O2釋放速率表示凈光合速率，而凈光合速率＝實際光合速率－呼吸速率，據(jù)此可判斷，在t1～t2時段，O2釋放速率小于零，說明實際光合速率小于呼吸速率，玻璃罩內(nèi)CO2濃度不斷升高，在t2時刻達到最高點；在t2～t4時段，O2釋放速率大于零，說明實際光合速率大于呼吸速率，玻璃罩內(nèi)CO2濃度不斷降低，在t4時刻達到最低點。t4時補充CO2，導致暗反應階段中的CO2固定過程加快，此時葉綠體內(nèi)C3的含量增多。

(4)已知t3時玻璃罩內(nèi)O2的量與t0時相比增加了64mg，依據(jù)如下的反應式將其換算為葡萄糖的積累量，則有64×180÷（6×32）＝60mg。