Question

12．圖1表示綠色植物葉肉細胞中發(fā)生的兩種物質代謝過程，圖中C₃代表含有3個碳原子的有機化合物；圖2是研究葉肉細胞中上述兩種代謝過程的實驗裝置．圖3表示該植物兩晝夜吸收或釋放的CO₂變化，S₁-S₅表示曲線與X軸圍成的面積．請據(jù)圖回答下列問題．

（1）圖1中過程①③分別發(fā)生在葉肉細胞的細胞質基質和葉綠體基質中，若用圖2所示的裝置研究③④過時，刻度毛細管內(nèi)水柱移動的距離表示葉肉細胞光合作用釋放的氧氣量．
（2）若用圖2裝置測定葉片的呼吸速率，則需對裝置做兩處改進：①關閉電源（或黑暗條件下）；②溶液換為適宜濃度的NaOH溶液．
（3）圖3中第二天中午Ⅰ點（填字母）積累的有機物最多．
（4）圖3中S₂明顯小于S₄，造成這種情況的外界因素是光照強度或溫度．如果S₁+S₃+S₅＞S₂+S₄，則該植物在這兩晝夜內(nèi)不能（填“能”或“不能”）生長．
（5）將該植物放在常溫下暗處理2h，質量減少2mg，再用適當光照射2h，測其質量比暗處理前增加6mg，則該植物的實際光合速率是5mg/h．

Answer 1

分析 分析圖1：①是有氧呼吸的第一階段，發(fā)生在細胞質基質中；②是有氧呼吸的第二階段，發(fā)生在線粒體基質；③和④是光合作用暗反應階段，發(fā)生在葉綠體基質中，其中③是C₃的還原過程、④是CO₂的固定過程．
分析圖2：研究葉肉細胞中呼吸作用和光合作用的裝置圖．研究有氧呼吸過程時，刻度毛細管液滴移動的距離則表示細胞呼吸消耗O₂的量；研究光合作用時，刻度毛細管中的液滴移動的距離表示葉肉細胞光合作用釋放O₂的量．
分析圖3，圖，表示夏季連續(xù)兩晝夜內(nèi)，某野外植物CO₂凈吸收量和凈釋放量的變化曲線圖．在一晝夜中，夜晚由于缺少光照，故植物體無法進行光合作用，從外界吸收O₂進行呼吸作用，釋放出CO₂，隨著時間流逝，光照強度不斷增加，光合作用強度強度也增強，直到B點，CO₂釋放量和吸收量為0，說明光合作用消耗的CO₂量與呼吸作用釋放的CO₂量相等，光合強度=呼吸強度，隨著光照強度的不斷增加，光合作用強度進行增強，植物體開始從外界吸收CO₂，光合強度大于呼吸強度，到下午光照強度減弱，植物光合作用強度也逐漸下降．

解答 解：（1）過程①是有氧呼吸的第一階段，發(fā)生在葉肉細胞的細胞質基質中；③表示光合作用的暗反應階段，發(fā)生在葉綠體基質中．用圖2所示的裝置研究光合作用③④
過程時，刻度毛細管內(nèi)水柱移動的距離表示葉肉細胞光合作用釋放的氧氣量．
（2））①②過程屬于有氧呼吸，用圖2所示的裝置研究有氧呼吸，應關閉光源，消除光合作用對有氧呼吸產(chǎn)生的影響，同時應將CO₂緩沖液換為適宜濃度的NaOH溶液，吸收有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳．
（3）I點表示此刻該植物的光合作用強度和呼吸作用強度相同．I點之后光合作用逐漸減弱，直到停止．因此第二天中Ⅰ點積累的有機物最多．
（4）據(jù)圖分析可知，圖3中S₂明顯小于S₄，造成這種情況的外界因素是光照強度和溫度．如果S₁+S₃+S₅＞S₂+S₄，表示植物夜間消耗的有機物大于白天積累的有機物，因此該植物在這兩晝夜內(nèi)不能生長．
（5）暗處理2h，重量減少2mg，呼吸速率為1 mg/h．再用適當光照射2 h，測其重量比暗處理前增加6 mg，則比暗處理后增加6+2=8 mg，故凈光合速率為4 mg/h，實際光合速率=凈光合速率+呼吸速率=4+1=5mg/h．
故答案為：
（1）細胞質基質和葉綠體基質      葉肉細胞光合作用釋放的氧氣量
（2）關閉電源（或黑暗條件下）      溶液換為適宜濃度的NaOH溶液
（3）Ⅰ
（4）光照強度或溫度       不能       
（5）5

點評 本題結合過程圖，考查呼吸作用和光合作用的相關知識及探究實驗，意在考查考生的識記能力和識圖能力；理解所學知識要點，把握知識間聯(lián)系的能力；具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析和處理．