Question

回答下列有關(guān)高等植物光合作用的問題。

Ⅰ. 看圖分析

（1）圖1中分子Z的名稱是_______。

（2）在暗反應(yīng)中，CO₂必須與RuBP(五碳化合物)結(jié)合，這是CO₂被固定的第一步，RuBP可循環(huán)使用，使光合作用不斷進(jìn)行，但O₂也可與RuBP結(jié)合，生成一個(gè)三碳化合物和一個(gè)二碳化合物，此二碳化合物不參與光合作用，圖2為不同O₂濃度下葉表面溫度與光合作用速率的關(guān)系�；卮鹣铝袉栴}。

a.據(jù)圖2，該植物在25℃、適宜光照、1.5%與21%的O₂濃度下，每小時(shí)單位葉面積積累的葡萄糖的差值是_____mg。（相對分子質(zhì)量：CO₂-44，葡萄糖-180。計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)。）結(jié)合暗反應(yīng)的過程，解釋不同氧濃度下葡萄糖積累量產(chǎn)生差異的原因：________   ____           ____。

b. 圖2說明不同葉表面溫度、不同氧濃度與光合作用速率的關(guān)系是______________。

Ⅱ.試管苗的光合作用能力較弱，需要逐步適應(yīng)外界環(huán)境才能往大田移栽。研究人員進(jìn)行了“改變植物組織培養(yǎng)條件縮短試管苗適應(yīng)過程”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)在適宜溫度下進(jìn)行，圖甲和圖乙表示其中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

請回答：

（3）圖甲的實(shí)驗(yàn)是在大氣CO₂濃度下進(jìn)行的。據(jù)圖分析，試管苗在不加蔗糖的培養(yǎng)中＿＿＿和＿＿＿＿更高。

（4）圖乙是試管苗在密閉、無糖培養(yǎng)基條件下測得的24h內(nèi)CO₂濃度變化曲線。圖中b－c段CO₂濃度升高緩慢是因?yàn)椋撸撸撸撸撸撸撸摺Ｈ鬱點(diǎn)時(shí)打開培養(yǎng)瓶塞，試管苗的光合速率＿＿＿＿＿＿。

（5）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果推知，采用無糖培養(yǎng)基、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿可縮短試管苗的適應(yīng)過程。

Answer 1

答案：⑴還原型輔酶Ⅱ（NADPH）；(2）a. 9.5mg     O₂與RuBP結(jié)合，減少了用于還原的C₃化合物，從而降低了光合作用速率，高O₂濃度抑制了光合作用速率；b.當(dāng)CO₂濃度一定時(shí)，較高氧濃度對光合作用速率的抑制作用在較高溫度下更為顯著。

（3）光合速率  光飽和點(diǎn)   （4）溫度較低，酶的活性降低,細(xì)胞呼吸較弱，產(chǎn)生的CO₂

升高   （5）延長光照時(shí)間   增加光照強(qiáng)度  加CO₂濃度(任選兩個(gè))

解析：本題綜合考查光合作用過程、光反應(yīng)和暗反應(yīng)、活躍的化學(xué)能、色素的作用、還原型輔酶Ⅱ、ATP等相關(guān)知識。ⅠZ的名稱是還原型輔酶Ⅱ?yàn)榘捣磻?yīng)提供能量和還原劑。由曲線可直接讀出25℃適宜光照下，1.5% O2與21% O2 , CO2吸收分別為29和15，差值為14，再根據(jù)光合作用反應(yīng)式換算成葡萄糖即可；O2濃度較高時(shí)會同CO2競爭RuBP，減少了用于還原的三碳化合物的生成，從而抑制光合作用；根據(jù)曲線走勢可以看出，相同CO2濃度下，高溫狀態(tài)下較高的O2濃度影響光合作用更明顯。

Ⅱ甲曲線上反映出的信息有兩方面：光合速率和光飽和點(diǎn)，所以（1）應(yīng)該填寫光合速率和光飽和點(diǎn)。b-c段上升緩慢的原因是凌晨溫度較低，呼吸速率較慢所致；c-d段急劇下降是因?yàn)楣夂献饔孟�耗大量CO₂所致，d點(diǎn)時(shí)大氣CO₂比瓶內(nèi)高，所以有利于提高光合速率。從甲圖來看,不加蔗糖的培養(yǎng)基中在相同的光照強(qiáng)度下光合速率要比加蔗糖的培養(yǎng)基高,且光飽和點(diǎn)也比加蔗糖的培養(yǎng)基高,圖乙表示一晝夜中CO₂濃度變化曲線, b-c段上升緩慢的原因是凌晨溫度較低，酶活性降低,呼吸速率較慢導(dǎo)致CO₂釋放減少所致；c-d段急劇下降是因?yàn)楣夂献饔孟�耗大量CO₂所致，d點(diǎn)時(shí)光照強(qiáng)度不再是限制光合作用的因素, CO₂才是影響光合作用的因素,而大氣CO₂比瓶內(nèi)高，所以更有利于提高光合速率。從甲乙兩圖中可以得出不加蔗糖的培養(yǎng)基,適當(dāng)增加CO₂濃度,延長光照時(shí)間,適當(dāng)增加光照強(qiáng)度等可以提高光合作用強(qiáng)度。