Question

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

（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______（細胞具體結構）中參與反應，而在黑暗、氧氣充足條件下CO2是由____（細胞具體結構）中釋放的。光照條件下，根尖細胞內合成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C3的含量將___。

（4）根據測量結果t3時玻璃罩內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 線粒體基質 細胞質基質 t2 t4 增多 60

【解析】試題分析：本題以圖文結合的形式，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“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產生于在線粒體基質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基質和線粒體。

(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C3的含量增多。

(4)已知t3時玻璃罩內O2的量與t0時相比增加了64mg，依據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。