Question

17．如图表示不同遮光处理对铁线莲光合作用的影响，其中叶绿素a/b表示叶绿素a含量与叶绿素b含量之比．请分析并回答问题：

（1）叶绿体中色素分布在类囊体薄膜上，可用层析（纸层析）方法分离出叶绿体中的色素．
（2）铁线莲进行光合作用时，叶绿体中ADP从叶绿体基质移向类囊体薄膜．
（3）由图分析，当遮光比例达到10%以上时，随着遮光比例增加，叶绿素a与叶绿素b含量相比，叶绿素b含量增加更多．由此推测，这是对弱光环境的一种适应；当遮光比例达到90%时，铁线莲光合作用固定的CO₂量等于（填“大于”“小于”或“等于”）细胞呼吸产生的CO₂量，此时叶绿体固定的CO₂不一定（填“一定”或“不一定”）都来自线粒体．
（4）据图可知，在生产中为了保证铁线莲的最大产量，应在10%遮光比例条件下种植铁线莲．
（5）欲测定铁线莲叶片在25℃下的呼吸速率，实验思路如下：将植物体上的叶片置于密闭容器中，在25℃、10%遮阴条件下，测定叶片CO₂的释放量．该实验思路有一处错误，请指出并给予改正：10%的遮阴条件是错的，应改为黑暗条．

Answer 1

分析 1、叶绿体是光合作用的场所，叶绿体的类囊体垛叠形成基粒，增大叶绿体膜面积，在叶绿体的类囊体膜上含有与光合作用有关的酶和色素，因此类囊体膜是光反应的场所，叶绿体基质中含有与暗反应有关的多种酶，是暗反应的场所；光反应阶段，水光解产生氧气和还原氢，同时合成ATP，暗反应过程中三碳化合物还原需要光反应产生的还原氢和ATP．
2、分析题图曲线可知，遮光比例达到10%以上时，随着遮光比例增加，净光合速率逐渐降低，遮光比例达到90%时，净光合速率降低至0；叶绿素的含量逐渐增加，叶绿素a与叶绿素b含量相比例逐渐降低，植株干重逐渐降低．

解答 解：（1）叶绿体中的色素分布在类囊体膜上；由于不同色素在层析液中的溶解度不同，不同色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同，因此可以用层析法将不同色素分离．
（2）光反应利用ADP和Pi合成ATP，发生在类囊体膜上，暗反应过程中ATP水解形成ADP和Pi，发生在叶绿体基质中，因此铁线莲进行光合作用时，叶绿体中ADP从叶绿体基质向类囊体膜移动．
（3）由曲线可知，遮光比例达到10%以上时，随着遮光比例增加，叶绿素的含量逐渐增加，叶绿素a与叶绿素b含量相比例逐渐降低，因此叶绿素a与叶绿素b含量相比，叶绿素b增加量更多；这是对弱光环境的适应；遮光比例达到90%时，铁线莲净光合速率是0，因此光合作用固定的CO₂量等于细胞呼吸产生的CO₂量，此时叶绿体固定的CO₂ 不一定都来自线粒体．
（4）由题图曲线可知，10%遮光比例时，净光合速率最大，在生产中能保证铁线莲的最大产量．
（5）细胞呼吸消耗氧气、吸收二氧化碳，光合作用要消耗二氧化碳、吸收氧气，因此测定细胞呼吸速率要在黑暗条件下进行．
故答案为：
（1）类囊体薄膜　层析（纸层析）　
（2）叶绿体基质　类囊体薄膜　
（3）叶绿素b　弱光　等于　不一定
（4）10%遮光比例
（5）10%的遮阴条件是错的，应改为黑暗条件

点评 本题旨在考查学生理解光合作用和呼吸作用之间的关系、光反应与暗反应之间的关系和场所、影响光合作用和呼吸作用的因素等知识要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题图曲线进行推理、综合解答问题．