Question

【題目】選取某植物幼苗進(jìn)行了無(wú)土栽培實(shí)驗(yàn)，右下圖為該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖，請(qǐng)分析回答相關(guān)問(wèn)題：

(1)A點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中O2的移動(dòng)方向是_________。研究者用含 的葡萄糖追蹤根細(xì)胞有氧呼吸中的氧原子，其轉(zhuǎn)移途徑是____。

(2)據(jù)圖分析，光合酶對(duì)溫度的敏感度比呼吸酶對(duì)溫度的敏感度_____，溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)控制的最低溫度為____℃。

(3)圖中____點(diǎn)光合作用制造的有機(jī)物是呼吸作用消耗有機(jī)物的兩倍。

(4)研究者分別用12%的氧氣和22%的氧氣對(duì)兩組幼苗的根系進(jìn)行持續(xù)供氧。一段時(shí)間后，測(cè)得用12%的氧氣處理植株的干重顯著低于另一組，原因是________。

(5)為了探究不同條件對(duì)植物光合速率和呼吸速率的影響，用8株各有20片葉片、大小長(zhǎng)勢(shì)相似的某盆栽植株，分別放在密閉的玻璃容器中，在不同條件下利用傳感器定時(shí)測(cè)定密閉容器中二氧化碳的含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下表：

（注：“+”表示環(huán)境中二氧化碳增加；“一”表示環(huán)境中二氧化碳減少）

①用編號(hào)為2、4、6、8的裝置可構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，該實(shí)驗(yàn)組合的目的是探究_____。由表可知，植物呼吸作用和光合作用最強(qiáng)的分別是第____編號(hào)組實(shí)驗(yàn)。

②在編號(hào)為1的裝置中，葉肉細(xì)胞葉綠體中ATP的移動(dòng)方向是____。

③現(xiàn)有一株某植物的葉黃素缺失突變體，將其葉片進(jìn)行了紅光照射光吸收測(cè)定，與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是光吸收差異_____（“不”或“非常”）顯著。

Answer 1

【答案】(12分)（1）從葉綠體移向線粒體 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳

（2）高 20 （3）B、D

（4）根系呼吸速率下降，影響根對(duì)無(wú)機(jī)鹽的吸收，使光合作用固定的有機(jī)物減少（2分）

（5）①溫度對(duì)植物呼吸作用速率的影響 6、5

②基粒（類囊體薄膜）→（葉綠體）基質(zhì) ③不

【解析】

試題（1）圖中幼苗從空氣中吸收的CO2量表示凈光合速率，呼吸作用O2的消耗量代表呼吸速率，凈光合速率＝實(shí)際光合速率－呼吸速率，A點(diǎn)時(shí)幼苗從空氣中吸收的CO2量為0，說(shuō)明實(shí)際光合速率與呼吸速率相等，此時(shí)，葉肉細(xì)胞中O2的移動(dòng)方向是從葉綠體移向線粒體。在有氧呼吸的過(guò)程中，葡萄糖中氧的轉(zhuǎn)移途徑是：葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。

（2）圖示顯示，在0～30℃的范圍內(nèi)，幼苗的呼吸作用O2的消耗量隨著溫度的升高而升高，而幼苗從空氣中吸收的CO2量在20℃時(shí)已達(dá)到最大值，由此說(shuō)明光合酶對(duì)溫度的敏感度比呼吸酶對(duì)溫度的敏感度高；凈光合速率最大時(shí)有機(jī)物積累最多，最有利于植物生長(zhǎng)，所以，溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)控制的最低溫度為20℃。

（3）圖中的兩條曲線相交于B、D 兩點(diǎn)，即在B、D 兩點(diǎn)時(shí)，凈光合速率＝呼吸速率，又因凈光合速率＝實(shí)際光合速率－呼吸速率，所以圖中B、D 兩點(diǎn)光合作用制造的有機(jī)物是呼吸作用消耗有機(jī)物的兩倍。

（4）幼苗的根系吸收無(wú)機(jī)鹽離子的過(guò)程是一個(gè)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程，所消耗的能量主要由有氧呼吸提供。與用22%的氧氣處理組相比，用12%的氧氣處理的植株，根部供氧速率下降，導(dǎo)致根系呼吸速率下降，產(chǎn)生的能量少，影響根對(duì)Mg2+等無(wú)機(jī)鹽的吸收，缺Mg2+直接影響幼苗葉綠素的合成，從而導(dǎo)致植物體光合作用速率下降，使光合作用固定的有機(jī)物減少，所以，一段時(shí)間后，測(cè)得用12%的氧氣處理植株的干重顯著低于用22%的氧氣處理的一組。

（5）①編號(hào)為2、4、6、8的裝置所處的環(huán)境溫度不同，光照強(qiáng)度均為0，據(jù)此推知，該實(shí)驗(yàn)組合的目的是探究溫度對(duì)植物呼吸作用速率的影響；12小時(shí)后，第6組的密閉容器中二氧化碳的增加量最大，說(shuō)明呼吸作用最強(qiáng)。編號(hào)為1、3、5、7的裝置所處的環(huán)境溫度不同，光照強(qiáng)度均為1000Lx，據(jù)此推知，該實(shí)驗(yàn)組合的目的是探究溫度對(duì)植物光合作用速率的影響，表格中密閉容器中二氧化碳的變化量即凈光合速率＝實(shí)際光合速率－呼吸速率；12小時(shí)后，1、3、5、7組的實(shí)際光合速率分別為:0.5+0.1＝0.6g、1.5+0.4＝1.9g、3.0+1.0＝4.0g、3.1+0.8＝3.9g，說(shuō)明第5組光合作用最強(qiáng)。

②在編號(hào)為1的裝置中，葉肉細(xì)胞葉綠體中的ATP產(chǎn)生于光反應(yīng)階段，消耗于暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)的場(chǎng)所是類囊體薄膜，暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，因此，葉肉細(xì)胞葉綠體中ATP的移動(dòng)方向是：基粒（類囊體薄膜）→（葉綠體）基質(zhì)。

③葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，因此，將葉黃素缺失突變體的葉片進(jìn)行了紅光照射光吸收測(cè)定，與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的光吸收差異不顯著。