Question

图甲是探究影响黑藻光合作用的环境因素的实验装置，实验材料除了图中标注之外，还有不同颜色的玻璃纸，光源位置固定且光强度相同，广口瓶的溶液中含有适量的NaHCO₃，图乙为黑藻叶绿体中的某生理过程。请回答：

(1)本实验可以用来研究__________对黑藻光合速率的影响，黑藻的光合速率可用单位时间_______________________表示，该数据________(填大于、小于或等于)黑藻的真正光合速率。

(2)图乙中叶绿体内产生的产物三碳糖主要的去向和转变成的物质分别是__________、________。

(3)研究发现，叶肉细胞在没有光照条件下，仍有三碳糖运出叶绿体，可能的原因是_________。若短期内三碳糖的输出受阻，叶绿体内的NADPH的含量会______(填“增加”“减少”或“不变”)。

Answer

光质(不同波长的光或者不同颜色的光) 排出液体的体积(或O2的释放量) 小于 叶绿体外 蔗糖 淀粉转化为三碳糖 增加

【解析】试题分析：本题以实验装置图和生理过程图为情境，综合考查学生对光合作用的过程以及环境因素对光合作用强度影响的实验探究能力。以“图甲和图乙呈现的信息”及题意“不同颜色的玻璃纸，光源位置固定且光强度相同”等信息为解题的切入点，据此围绕光合作用的过程及其影响因素等相关知识展开联想，对各问题情境进行分析解答。

(1) 透过玻璃纸的光的颜色与玻璃纸的颜色相同。依题意可知，若用不同颜色的玻璃纸遮住实验装置中的广口瓶，再用一定光强度的固定光源照射，则本实验可以用来研究光质(不同波长的光或者不同颜色的光) 对黑藻光合速率的影响。黑藻的光合作用释放的O2可引起广口瓶内的气体压强增大，使其内的水通过排水管排出并流入量筒中，因此黑藻的光合速率可用单位时间排出液体的体积(或O2的释放量) 来表示。光合作用释放的O2量反映的是光合作用真正产生的O2量与有氧呼吸释放的O2量的差值，即表示的是净光合速率，而净光合速率＝真正光合速率－呼吸速率，所以该数据小于黑藻的真正光合速率。

(2) 图乙中叶绿体内产生的三碳糖是CO2的固定与还原的产物，其主要的去向是被运到叶绿体外的细胞质中，在经过一系列的转变形成蔗糖。

(3)图乙显示：叶绿体内的淀粉也可以转化为三碳糖，据此可推知，叶肉细胞在没有光照条件下，可由淀粉转化为三碳糖，进而运出叶绿体。若短期内三碳糖的输出受阻，会导C3的还原过程减弱，消耗的NADPH减少，所以叶绿体内的NADPH的含量会增加。

【点睛】(2) (3)问的解答相对较简单，结合题意和图乙信息，三碳糖除了产生于光合作用的暗反应外，还可以由淀粉转化而成，并且运输到叶绿体外，在此基础上联系光合作用过程的知识即可解答。本题的难点在于对(1)的解答，解答的关键在于抓住问题的实质：不同颜色的玻璃纸可以营造出不同的光质；广口瓶溶液中含有的适量的NaHCO3，既可以为黑藻的光合作用提供原料CO2，又可维持溶液中CO2的稳定。抓住了问题的实质，就不难判断出：图甲中排出的液体是由于广口瓶内O2含量的增加引起，而O2含量的增加反映的是净光合速率，至此(1)问的答案就会“呼之欲出”。