Question

13．研究者對黑藻的光合作用進行了大量研究．圖1是根據相關實驗繪制的曲線，圖2為黑藻葉綠體結構和功能示意圖．請分析回答問題：
（1）科研小組將黑藻浸在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中（室溫20℃），以燈為光源，通過移動燈，改變光源與大試管間的距離，觀測黑藻放出氣泡的情況，結果如圖1中曲線x所示．該實驗研究的自變量是光源與大試管間的距離（或光照強度），因變量是單位時間內氧氣（氣泡）的釋放量．
（2）該小組在室溫10℃和30℃時分別進行了實驗，結果如曲線y和曲線z．則在AC段時（不包括A、C點），限制光合作用的因素是溫度和光照強度．
（3）若將光源由遠及近向大試管移動，當光源與大試管間的距離由90cm逐漸改變?yōu)?5cm的過程中，圖2中反應Ⅱ中的兩個化學反應過程變快的先后順序是先是C₃的還原，然后是CO2的固定，因此導致A點的C₃含量小于（大于/小于/等于）B點．
（4）研究者分離出黑藻中的葉綠體（圖2）在適宜條件下培養(yǎng)，由結構②轉移至結構①的物質主要包括ADP、Pi和NADP⁺或ADP和NADP⁺．
（5）在實驗過程中，用H₂¹⁸O培養(yǎng)黑藻，發(fā)現實驗者體內細胞中的有機物出現了¹⁸O元素，分析可能的轉化途徑是：H₂^l8O先參與光合作用生成^l8O₂，被實驗者吸入體內，參與有氧呼吸第三階段生成H₂^l8O，H₂^l8O再參與細胞內有機物的水解（如肝糖原水解為葡萄糖），使得實驗者體內細胞中的有機物出現了¹⁸O元素．．

Answer 1

分析 據圖分析：圖1實驗是探究光照強度對光合作用速率的影響．圖2是葉綠體的亞顯微結構模式圖及光合作用的過程圖解，反應Ⅰ是光反應，反應Ⅱ是暗反應，①是光反應場所類囊體，②是暗反應場所葉綠體基質．回顧影響光合作用的環(huán)境因素及光合作用的過程，認真分析各個小題即可正確作答．

解答 解：（1）圖1中的實驗是探究光照強度對光合作用速率的影響，可以用單位時間內氧氣（氣泡）的釋放量植物光合速率的檢測指標，因此該實驗研究的自變量是 光源與大試管間的距離（或光照強度），因變量是單位時間內氧氣（氣泡）的釋放量．
（2）該小組在室溫10℃和30℃時分別進行了實驗，結果如曲線y和曲線z．則在AC段時（不包括A、C點），由于變量有溫度和光照強度，因此限制光合作用的因素是 溫度和光照強度．
（3）當光源與大試管間的距離由90cm逐漸改變?yōu)?5cm的過程中，光照強度不斷增強，光反應增強，三碳化合物的生存首先受影響，接著才是二氧化碳的固定，所以圖2中暗反應Ⅱ中的兩個化學反應過程變快的先后順序是先C₃還原，后CO₂的固定，因此導致A點的C₃含量小于B點．
（4）①是光反應場所類囊體，②是暗反應場所葉綠體基質，所以由結構②轉移至結構①的物質主要包括ADP、Pi和NADP⁺．
（5）在實驗過程中，放射性的氧元素最可能的轉化途徑是H₂^l8O先參與光合作用生成^l8O₂，被實驗者吸入體內，參與有氧呼吸第三階段生成H₂^l8O，H₂^l8O再參與細胞內有機物的水解（如肝糖原水解為葡萄糖），使得實驗者體內細胞中的有機物出現了¹⁸O元素．
故答案為：
（1）光源與大試管間的距離（或光照強度）  單位時間內氧氣（氣泡）的釋放量
（2）溫度和光照強度
（3）先是C₃的還原，然后是CO2的固定      小于
（4）ADP、Pi和NADP⁺或ADP和NADP⁺
（5）H₂^l8O先參與光合作用生成^l8O₂，被實驗者吸入體內，參與有氧呼吸第三階段生成H₂^l8O，H₂^l8O再參與細胞內有機物的水解（如肝糖原水解為葡萄糖），使得實驗者體內細胞中的有機物出現了¹⁸O元素

點評 本題難度適中，屬于考綱中識記、理解、應用層次的考查．解答題目應該掌握以下知識：光合作用各階段的反應場所、光合作用各階段的反應物和產物、光反應與暗反應之間的關系、影響光反應和暗反應的環(huán)境因素、光合作用強度與呼吸作用強度大小的關系曲線，并能夠從圖中曲線圖獲取有效解題信息．