Question

回答下列与光合作用有关的问题：

（1）光合色素分布在图甲中的[    ]__________上，提取和分离叶绿体色素实验中，为了防止色素被液泡中的有机酸破坏，需要加入的物质是__________。

（2）图乙所示装置可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，可以确定该实验的自变量应该是__________，观察指标是__________。

（3）图丙表示连翘的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO₂释放量和O₂产生总量的变化。在光照强度为b时，根尖分生区细胞中能够产生ATP的场所有__________，此时连翘叶肉细胞的光合速率与呼吸速率的关系是__________。

（4）研究者还对该植物不同光照条件下的其他生理指标进行了检测，结果见下表，请分析回答：

光照强度	叶色	平均叶面积（cm^2）	气孔密度（个/mm^2）	净光合速率[/mmol CO2/(m^2•s)]
强	浅绿	13.6(100%)	826(100%)	4.33(100%)
中	绿	20.3(149%)	768(93%)	4.17(96%)
弱	深绿	28.4(209%)	752(91%)	3.87(89%)

（注：括号内的百分数以强光照的数据作为参考）

与弱光下相比，强光下平均每片叶的气孔总数__________（填“较多”或“较少”），单位时间内，单位面积叶片__________（填“较多”或“较少”），对强光下生长的该种植物适度遮阴，持续观测叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是__________。

Answer

类囊体薄膜碳酸钙光照强度（台灯与烧杯的距离）单位时间内上浮的叶圆片数量（或单个叶圆片上浮所需时间）线粒体、细胞质基质呼吸速率是光合速率的2倍较少较多净光合速率

【解析】

本题考查呼吸作用、光合作用，考查对叶绿体结构、色素提取、有氧呼吸场所、光合作用影响因素的理解。解答此题，可根据图乙装置和实验目的确定实验的自变量及其控制方法，根据图丙和光合作用、呼吸作用的物质转换关系确定呼吸速率和光合速率的关系。

（1）叶绿体中[2]类囊体薄膜有较大的分布面积，光合色素分布在类囊体薄膜上，可以充分的吸收太阳能；提取和分离叶绿体色素实验中，加入的碳酸钙可以和液泡被破坏后释放的有机酸反应，避免叶绿素受破坏。

（2）利用图乙所示装置探究光照强度对光合作用强度的影响，可利用台灯距烧杯的距离调节光照强度，控制实验的自变量，叶圆片光合作用产生氧气，使叶圆片上浮，根据单位时间内叶圆片上浮的数量或单个叶圆片上浮至水面的时间判断光合作用的强弱。

（3）根尖分生区细胞只能进行呼吸作用，能够产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体，在光合作用过程中，氧气产生量等于二氧化碳消耗量，在光照强度为b时，二氧化碳释放量等于氧气产生总量，说明呼吸作用产生的二氧化碳量一半被释放，一半用于光合作用，即则此时连翘叶肉细胞的呼吸速率是光合速率的二倍。

（4）据表中数据可知，与弱光下相比，强光下虽然气孔密度较大，但平均叶面积远小于弱光条件下，即单位面积叶片较少，因此平均每片叶的气孔总数较少，对强光下生长的该种植物适度遮阴，直接导致光合作用强度降低，在叶色、叶面积和净光合速率三个指标中，净光合速率最先降低。