Question

选取某植物幼苗进行无土栽培实验，下图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图。回答下列问题：   

（1）温度在24℃时，该植物幼苗细胞产生ATP的场所有_______________。

（2）限制ab段CO₂吸收速率的主要外界因素是___________________________。限制cd段的主要外界因素是_______________。

（3）对该植物进行如下实验操作:a.取若干株长势相同的该植物幼苗均分成6组，测得每组平均干重为2. 8 g；b.第1组不遮光，第2〜6组分別进行不同程度的遮光处理（遮光程度依次增强），其他生长条件相同且适宜；c.培养相同时间后，测定植株干重、叶绿素a及叶绿素b的含量，结果如下:

①提取6组植物绿叶中的色素时需向研钵中加入_____________作为提取剂经快速研磨、过滤，将滤液收集到试管中置于适当的光照下2〜3min后，试管内的氧含量_____________。

②对提取的色素进行蓝紫光吸收能力测试，随遮光程度的增强，吸收能力_____________。第1组与第2、3组相比，植株干重小，可能的原因是光照强度过大，间接引起气孔关闭，导致光合作用的_____________反应受到影响所致。第6组中，光照强度最小，此时光合作用速率_____________（填“大于”“等于”或“小于”）呼吸作用速率。

Answer

叶绿体中的类囊体、细胞质基质和线粒体 温度 光照强度、二氧化碳浓度 无水乙醇 基本不变 增强 暗 等于

【解析】试题分析：本题结合曲线图和表中信息，综合考查学生对绿叶中色素的提取原理、光合作用、细胞呼吸等相关知识的熟记和理解能力。解答此题需明确图中从空气中吸收的CO2量反映的是光合作用固定的CO2量与细胞呼吸释放的CO2量的差值，表示净光合速率，进而从题意中提取有效信息，分析曲线的变化趋势与表中的数字信息，围绕光合作用、细胞呼吸的知识对各问题情境进行分析解答。

(1) 图中虚线所示的O2消耗量表示呼吸速率，实线所示的从空气中吸收的CO2量表示净光合速率，净光合速率＝（实际）光合速率－呼吸速率。温度在24℃时，光合作用与呼吸作用同时进行，所以该植物幼苗细胞产生ATP的场所有叶绿体中的类囊体、细胞质基质和线粒体。

(2)曲线图显示：在ab段，CO2吸收速率随温度的增加而增加，说明限制ab段CO2吸收速率的主要外界因素是温度；在cd段，CO2吸收速率不再随温度的增加而增加，说明限制cd段的主要外界因素不是温度，而是光照强度、二氧化碳浓度等。

(3) ①绿叶中的色素易溶于有机溶剂中，通常用无水乙醇提取。在提取色素的过程中，因叶绿体的类囊体结构遭到破坏，光反应不能发生，所以将装有滤液的试管置于适当的光照条件下2〜3min后，试管内氧气含量基本不变。

②表中信息显示：叶绿素b的含量随遮光程度的增强而增多，叶绿素a的含量也是随遮光程度的增强而增多（但第6组略低于第5组），据此可推知：随遮光程度的增强，提取的色素对蓝紫光的吸收能力增强。气孔关闭，植物从外界吸收的CO2量减少，导致光合作用的暗反应减弱。已知实验开始时每组幼苗的平均干重均为2.8g，实验结束后，第6组幼苗的平均干重仍为2.8g，说明此时光合作用速率等于呼吸作用速率。