Question

3．下列為植物代謝的一組問題，請據(jù)圖、表回答問題．
下圖1為植物光合作用與有氧呼吸的過程示意圖，圖中字母表示有關(guān)物質(zhì)，數(shù)字表示相關(guān)生理過程，請據(jù)圖回答問題：

（1）寫出下列符號所表示含義：DNADPH   G二碳化合物  ④三羧酸循環(huán)
（2）若圖1中化合物B的含量在24小時內(nèi)發(fā)生的變化如下圖2，請回答：
G點時B化合物含量升高的主要原因是缺乏CO₂所致．D點的出現(xiàn)可能是由于白天天氣暫時由晴轉(zhuǎn)陰造成．
（3）氧氣是光合作用的副產(chǎn)物，請根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計一實驗方法證明氧氣的氧原子來自何種反應(yīng)物：在密閉透光的環(huán)境中，用含¹⁸O標(biāo)記的水培養(yǎng)綠色植物，然后檢測植物周圍產(chǎn)生的氧氣中有¹⁸O₂； 再在另一密閉透光的環(huán)境中加入含C¹⁸O₂的二氧化碳?xì)怏w，檢測植物周圍產(chǎn)生的氧氣中沒有¹⁸O₂．
圖3 是綠色植物光合作用速率的實驗示意圖，該裝置放在標(biāo)準(zhǔn)狀況的環(huán)境中．
（4）實驗開始時，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置X處．然后遮光30分鐘，針筒必須移動0.2mL才能保持水滴維持原位（X點）．針筒移動的方向是向右．
（5）接著光照30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在X的位置．若以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的凈光合作用速率是1.2
mL/小時．光照的1小時內(nèi)該綠色植物實際產(chǎn)生氧氣1.6mL．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1：根據(jù)各個生理過程可以判斷：A二氧化碳、B五碳化合物、C氧氣、DNADPH、E水、FNADH、G二碳化合物、I二氧化碳；生理過程：①暗反應(yīng)、②光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫用于暗反應(yīng)、③有氧呼吸的第一階段、④三羧酸循環(huán)、⑤有氧呼吸的第二階段．
圖2表示五碳化合物的含量．
圖3：測量光合作用的速率，碳酸氫鈉提供光合作用的原料，用氧氣的量代表凈光合作用速率．

解答 解：（1）根據(jù)圖1可以判斷：D為NADPH、G為二碳化合物、④為三羧酸循環(huán)．
（2）圖2中，中午由于溫度較高，蒸騰作用較強，植物為了降低水分的流失，氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致二氧化碳的吸收受到影響，影響了二氧化碳的固定，導(dǎo)致反應(yīng)減弱，消耗的五碳化合物減少，所以剩余的五碳化合物增多；D點五碳化合物的含量下降，如果天氣晴轉(zhuǎn)陰，光照強度下降，導(dǎo)致NADPH和ATP的量減少，影響三碳化合物的還原，導(dǎo)致五碳化合物的生成量減少；根據(jù)二氧化碳的固定的反應(yīng)式，C₃酸和五碳化合物的量基本是成反比的．
（3）用放射性元素標(biāo)記水中氧元素，然后檢測氧氣分子中是否有放射性．在密閉透光的環(huán)境中，用含¹⁸O 標(biāo)記的水培養(yǎng)綠色植物，然后檢測氧氣分子中有無放射性¹⁸O₂，再在另一密閉透光的環(huán)境中加入含¹⁸CO₂的二氧化碳?xì)怏w，檢測植物周圍產(chǎn)生的氧氣中沒有¹⁸O₂更好．
（4）遮光條件下，植物僅進行呼吸作用，消耗氧氣，導(dǎo)致氣體體積少，針筒向右移動．
（5）由于呼吸作用每小時是0.4，光照30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，說明0.5小時光合作用釋放釋放的氧氣的量為0.6-0.2=0.4，這時候?qū)嶋H上是光照0.5，呼吸了一個小時，所以在光照的0.5小時內(nèi)氧氣的釋放量為0.4+0.2=0.6，所以若以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是0.6×2=1.2；這實際上代表凈光合作用速率，植物真正的光合作用速率是1.2+0.4=1.6．
故答案為：
（1）NADPH   二碳化合物   三羧酸循環(huán)
（2）缺乏CO₂  D
（3）在密閉透光的環(huán)境中，用含¹⁸O 標(biāo)記的水培養(yǎng)綠色植物，然后檢測植物周圍產(chǎn)生的氧氣中有¹⁸O₂； 再在另一密閉透光的環(huán)境中加入含C¹⁸O₂的二氧化碳?xì)怏w，檢測植物周圍產(chǎn)生的氧氣中沒有¹⁸O₂
（4）右
（5）1.2    1.6

點評 本題難度較大，需要掌握有氧呼吸和光合作用的生理過程，并能夠?qū)�實驗進行簡單的設(shè)計進行評價，還要對一些常見的概念理解其含義，還要明確光合作用=凈光合作用+呼吸作用，理解氧氣的釋放量表示的凈光合作用的含義．