Question

【題目】科學家在測定煙草光合速率實驗中觀察到植物的綠色細胞在光照下不僅進行CO2的吸收，同時存在依賴光吸收O2、釋放CO2的反應，即光呼吸。光呼吸是光合作用一個損耗能量的副反應。請回答下列問題：

（1）增施CO2是提高溫室植物產量的主要措施之一，若要用實驗證明植物光合作用需要CO2，則實驗組（經過暗處理的植物葉片）中須用一定濃度的_______溶液去除裝置中的CO2，并在一段時間后用碘液處理葉片材料，結果是實驗組裝置里的葉片___________。

（2）科學家測定煙草光合速率的實驗中觀察到在停止光照后的短時間內，葉片會大量釋放CO2，即“CO2猝發”現象，如圖所示。

①停止光照后，_________立即中斷，而光呼吸并不馬上停止，因此就有剩余的CO2釋放，所以一般認為CO2猝發是光呼吸的殘留階段。圖中_______（填字母）所代表的面積表示該植物在停止光照后一定時間內單位面積葉片光呼吸產生CO2的量。

②植物在光照條件下，圖中A+B+C的面積表示該植物在一定時間內單位面積葉片光合作用__________。在上述實驗中，若提高溫度、降低光照，則圖中___________（填“A”或“B”）的面積一定變小。

（3）光呼吸會消耗有機物，明顯減弱光合作用，但隨著研究的深入，人們發現在長時間抑制光呼吸條件下，植物不能正常生長。因為光呼吸既可消耗強光下的產物__________，又可防止強光下氣孔關閉導致的____________，這在一定程度上起到保護光合色素免受強光破壞的作用。

Answer 1

【答案】NaOH（或KOH） 不顯藍色 光反應 D 固定CO2的量 A O2、ATP（和[H]） 細胞間隙CO2濃度過度降低

【解析】

識圖分析可知，圖中開始給予一定強度的光照，那么煙草既進行光合作用又進行細胞呼吸，且根據題意可知，煙草在進行光合作用的過程中，還同時存在依賴光吸收O2、釋放CO2的反應，即光呼吸，因此圖中照光過程中A+B+C的面積表示實際光合速率，即固定CO2的量，B面積表示細胞呼吸釋放的CO2的量，C表示光呼吸釋放的CO2的量。由于光照停止后，光呼吸并不馬上停止，因此就有剩余的CO2釋放，所以一般認為CO2猝發是光呼吸的殘留階段，因此圖中D所代表的面積表示該植物在停止光照后一定時間內單位面積葉片光呼吸產生CO2的量。

（1）根據題意，用實驗證明植物光合作用需要CO2，實驗的自變量是CO2有無，因變量是是否有淀粉的的合成，通過碘液與淀粉變藍表示。則實驗組（經過暗處理的植物葉片）中須用一定濃度的NaOH（或KOH）溶液去除裝置中的CO2，并在一段時間后用碘液處理葉片材料，由于實驗組缺乏光合作用的原料二氧化碳，因此實驗組沒有淀粉的合成，結果是實驗組裝置里的葉片遇到碘液不顯藍色。

（2）①停止光照后，光反應立即停止。根據題意，而光呼吸并不馬上停止，因此就有剩余的CO2釋放，所以一般認為CO2猝發是光呼吸的殘留階段，因此圖中D所代表的面積表示該植物在停止光照后一定時間內單位面積葉片光呼吸產生CO2的量。

②根據以上分析可知，植物在光照條件下，圖中A+B+C的面積表示該植物在一定時間內單位面積葉片光合作用的實際量，即光合作用固定CO2的量。在上述實驗中，若提高溫度、降低光照，則光合作用速率降低，細胞呼吸速率增大，那么圖中面積A的面積一定變小。

（3）光合作用中光反應產生的產物是ATP、[H]和O2，因此光呼吸可以消耗強光下的產物ATP、[H]和O2，又可防止強光下氣孔關閉導致的二氧化碳的吸收減少，避免了細胞間隙CO2濃度過度降低的現象，這在一定程度上起到保護光合色素免受強光破壞的作用。