Question

（1）如圖1所示裝置，反應杯的浴液中加入紅花菜豆葉片及少量NaHCO₃（可提供CO₂），并連接氧傳感器，氧傳感器的另一端與計算機連接，以監(jiān)測杯中O₂濃度的變化．

紅花菜豆葉片放入反應杯前需抽空葉肉細胞間隙內的氣體，目的是

 

．隨著測試時間的延長，葉片的光合速率逐漸下降，原因是密閉的反應杯中

 

，此時，葉綠體中的

 

（填“C₃“，或“C₅“）含量下降．
（2）請寫出無氧條件下，葉肉細胞的細胞呼吸方程式

 

．
（3）某研究小組獲得了紅花菜豆的葉黃素缺失突變體．從葉黃素缺失突變體葉片中提取色素，研磨葉片時加入碳酸鈣是為了防止

 

．用紙層析法分離色素，色素層析條帶分離結果是

 

 （從圖2中選擇標號）．
（4）如圖3表示在光照充足、CO₂濃度適宜的條件下，溫度對某紅菜豆光合作用速率和呼吸作用速率的影響．請據(jù)圖回答：
①由上圖可知，與

 

 作用有關的酶對高溫更為敏感．
②當環(huán)境溫度為40℃時，該植物的C₆H₁₂O₆含量為

 

mg/h．當環(huán)境溫度為30℃時，經過一晝夜（12小時光照，12小時黑暗），植物積累的C₆H₁₂O₆量是

 

 mg．（小數(shù)點后保留一位小數(shù)）

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,葉綠體色素的提取和分離實驗,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：1、光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉變成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程．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]的作用下還原生成糖類等有機物．
2、葉綠體中的色素都能溶解于有機溶劑中，如：丙酮、無水乙醇等．所以可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素．
3、分離色素原理：各色素隨層析液在濾紙上擴散速度不同，從而分離色素．溶解度大，擴散速度快；溶解度小，擴散速度慢．濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b．
4、凈光合作用速率=真正光合作用速率-呼吸作用速率，只有凈光合作用速率大于零時，植物才能生長．

解答： 解：（1）根據(jù)題意，氧傳感器及計算機用于監(jiān)測瓶中 O₂濃度的變化，抽空葉肉細胞間隙內的氣體，可排除原有氣體對實驗結果的干擾．實驗中加入少量 NaHCO₃，隨著時間的推移，CO₂濃度逐漸降低，致使CO₂供應不足，光合作用速率下降． CO₂是暗反應中合成三碳化合物的原料，CO₂供應不足導致葉綠體中三碳化合物的含量降低．
（2）葉肉細胞在無氧條件下進行無氧呼吸，其方程式為：C₆H₁₂O₆

酶

2C₂H₅OH+2CO₂+能量．
（3）研磨葉片時加入碳酸鈣是為了防止研磨過程中色素受到破壞．葉黃素位于色素層析條帶的第2條，故用紙層析法分離葉黃素缺失突變體葉片中的色素，色素層析條帶分離結果是B．
（4）①由圖3分析可知，實線表示真光合作用速率，虛線表示呼吸作用速率在高溫時，真光合作用速率曲線比呼吸作用速率曲線下降的快，說明與光合作用有關的酶對高溫更為敏感．
②當環(huán)境溫度為40℃時，真正光合作用速率等于呼吸作用速率，所以該植物的有機物凈積累量=真正光合作用速率-呼吸作用速率=0mg/h．在溫度為30℃條件下，真正光合作用速率為8，呼吸作用速率為3，凈積累量（CO₂凈消耗量）為8×12-3×24=24mg，根據(jù)1葡萄糖～6CO₂，可知植物積累的C₆H₁₂O₆量是24×180÷（6×44）=16.4mg．
故答案為：
（1）排除原有氣體對實驗結果的干擾             CO₂濃度逐漸降低             C₃
（2）C₆H₁₂O₆

酶

2C₂H₅OH+2CO₂+能量
（3）研磨過程中色素受到破壞                  B
（4）①光合
    ②0                                   16.4

點評：本題考查影響光合作用因素、色素的提取和分離等實驗知識．意在考查能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯(lián)系，能用文字、圖表以及數(shù)學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容，能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力．