Question

【題目】某生物興趣小組將單細(xì)胞念珠藻置于密閉容器內(nèi)，探究溫度對念珠藻代謝影響的實(shí)驗(yàn)（圖二，培養(yǎng)液中加有緩沖物質(zhì)，不考慮pH的變化），并繪制了光合作用和呼吸作用物質(zhì)變化過程圖（圖一）。實(shí)驗(yàn)中可以根據(jù)毛細(xì)管中紅色液滴的移動，讀出容器內(nèi)氧氣體積的改變量，實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在下表中。回答下列問題：

溫度（℃）	5	10	15	20	25	30	35	40
適宜光照mL/h	0	+4	+11	+18	+26	+22	+13	+9
黑暗mL/h	-2	-4	-7	-11	-16	-23	-28	-21

（1）圖一中不應(yīng)該存在的生理過程是______（填數(shù)字序號），圖一中表示有氧呼吸過程的序號有______。

（2）5℃時(shí)念珠藻細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所是____________，如果圖二裝置中添加的是NaOH時(shí)，紅色液滴左移；如果添加的是蒸餾水時(shí)，紅色液滴左移；請解釋可能的原因_________________________________________________。

（3）適宜光照下，10℃時(shí)念珠藻能否正常生長？______（填能或不能）。30℃時(shí)的光合作用強(qiáng)度是15℃時(shí)的______倍。

（4）為了排除環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)的干擾，上述實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該________________，以校正實(shí)驗(yàn)誤差，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

（5）某同學(xué)為探究CO2濃度對念珠藻光合作用的影響，向圖二裝置中添加適量較高濃度的NaHCO3，在短時(shí)間內(nèi)，這將導(dǎo)致念珠藻葉綠體中的C5的含量______（填升高、不變或降低）。但該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)容器內(nèi)NaHCO3溶液的濃度超過5%時(shí)，念珠藻的光合作用速率急劇下降，最可能的原因是____________。

Answer 1

【答案】⑦ ③④⑧⑨ 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 呼吸底物有脂肪 能 2.5 做空白對照實(shí)驗(yàn) 降低 高濃度溶液導(dǎo)致細(xì)胞失水死亡

【解析】

分析圖一可知，①表示光合作用的光反應(yīng)階段，②表示光合作用的暗反應(yīng)階段，③表示有氧呼吸的第一、第二階段，④表示有氧呼吸的第三階段，⑤表示暗反應(yīng)階段中CO2的固定，⑥表示C3的還原，⑦表示C5轉(zhuǎn)變成葡萄糖，⑧表示有氧呼吸的第二階段，⑨表示有氧呼吸的第一階段。

分析圖二可知，圖示裝置可以檢測光合作用強(qiáng)度，裝置中的碳酸氫鈉溶液可以保持二氧化碳濃度的穩(wěn)定，光照下液滴移動的距離可以表示凈光合速率，黑暗條件下，液滴移動的距離表示呼吸作用速率。真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率。

（1）圖一中⑦表示C5轉(zhuǎn)變成葡萄糖，是不應(yīng)該存在的生理過程。據(jù)分析可知，圖一中表示有氧呼吸過程的序號有③④⑧⑨。

（2）念珠藻細(xì)胞是原核細(xì)胞，產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。如果底物有脂肪，脂肪中碳?xì)浔壤�高，耗氧多。如果圖二裝置中添加的是NaOH時(shí)，NaOH吸收二氧化碳，紅色液滴左移；添加蒸餾水時(shí)，耗氧量大于二氧化碳的產(chǎn)生量，紅色液滴左移。

（3）10℃時(shí)，在適宜光照下，容器內(nèi)氧氣體積的改變量為4mL/h，說明凈光合速率為4mL/h＞0，光合作用＞呼吸作用，念珠藻能正常生長。30℃時(shí)的光合作用強(qiáng)度是22+23=45mL/h，15℃時(shí)的光合作用強(qiáng)度是11+7=18mL/h，即30℃時(shí)的光合作用強(qiáng)度是15℃時(shí)的2.5倍。

（4）為了排除環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)的干擾，上述實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該增設(shè)一組（空白）對照實(shí)驗(yàn)，以校正實(shí)驗(yàn)誤差，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

（5）在探究CO2濃度對念珠藻光合作用的影響實(shí)驗(yàn)中，向裝置中添加適量較高濃度的NaHCO3，短時(shí)間內(nèi)二氧化碳濃度升高，五碳化合物固定二氧化碳的速率增加，其去路加快，而此時(shí)五碳化合物的來路不變，最終導(dǎo)致五碳化合物的下降。但該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)容器內(nèi)NaHCO3溶液的濃度超過5%時(shí)，培養(yǎng)液濃度過高，導(dǎo)致念珠藻細(xì)胞失水死亡，因此念珠藻的光合作用速率急劇下降。