Question

【題目】研究人員用一定大小的新鮮菠菜的葉子進(jìn)行了如下圖所示的一系列實(shí)驗(yàn)。試分析回答：

（1）指示劑使用麝香草酚藍(lán)，其變色范圍是：pH=6.0呈黃色，pH=7.0呈墨綠色，pH=7.6呈藍(lán)色，結(jié)果如下表：

試管編號(hào)	①	②	③	④
實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)指示劑顏色	綠色	綠色	綠色	綠色
實(shí)驗(yàn)完成后指示劑顏色	藍(lán)色	綠色	黃色	綠色

分析試管顏色變化原因：

則試管①指示劑變藍(lán)的原因是___________________；

則試管③指示劑變黃的原因是_________________________________；

該實(shí)驗(yàn)中起到對(duì)照作用的是___________________試管（填試管編號(hào)）。

實(shí)驗(yàn)后得到以下相關(guān)圖形分析，根據(jù)圖形回答相關(guān)問(wèn)題：

（2）能進(jìn)行圖一反應(yīng)的是____________試管（填試管編號(hào)）, 圖一中的A 和C分別代表___________________________。若圖二是在CO2濃度為0.1％的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)得的曲線，其中表示光補(bǔ)償點(diǎn)的是____________（填字母）。在其他條件不變的情況下，當(dāng)CO2濃度改用0.3％時(shí)重新進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，在圖二中光飽和點(diǎn)向___________方向移動(dòng)。

（3）若圖三表示在圖二的a光照強(qiáng)度下該葉片的一個(gè)葉肉細(xì)胞，則圖中不該有的箭頭是_________________（填字母），此時(shí)該細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有______________。

（4）圖曲線表示在4種實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)定的不同光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響。

0.10％CO2，溫度在30℃　　②0.10％CO2，溫度在20℃

③0.03％℃CO2，溫度在30℃ ④0.03％CO2，溫度在20℃

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得出：__________________________都能影響光合速率。③和④曲線重疊的主要原因是：___________________________________。

（5）為了探究植物體呼吸強(qiáng)度的變化規(guī)律，研究人員在不同的溫度和空氣不同的氧含量下，測(cè)定了菠菜葉的二氧化碳釋放量，其數(shù)據(jù)如下表所示（表中為相對(duì)值）。請(qǐng)據(jù)其分析回答：

O2 溫度	0.1%	1.0%	3.0%	10.0%	20.0%	40.0%
3℃	6.2	3.6	1.2	4.4	5.4	5.3
10℃	31.2	53.7	5.9	21.5	33.6	32.6
20℃	46.4	35.2	6.4	38.9	65.5	67.2
30℃	59.8	41.4	8.8	56.6	100	102
40℃	48.2	17.3	7.1	42.4	74.2	73.5

①該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在__________________試管（填試管編號(hào)）所示實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件下測(cè)得的。

②研究人員在對(duì)數(shù)據(jù)分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)在溫度、氧含量分別為____________________的條件下所測(cè)數(shù)據(jù)最可能是錯(cuò)誤的。

③就表中數(shù)據(jù)分析，蔬菜長(zhǎng)期貯藏的最佳環(huán)境控制條件是溫度、氧含量分別為_________。

④此條件下植物細(xì)胞內(nèi)二氧化碳的產(chǎn)生場(chǎng)所是______________________________。

⑤表中數(shù)據(jù)反映出當(dāng)氧含量從20%上升到40%時(shí)，植物的呼吸強(qiáng)度一般保持相對(duì)穩(wěn)定，其原因是_______________________。

Answer 1

【答案】光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，表現(xiàn)吸收CO2，使PH上升 遮光無(wú)法進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用釋放CO2，使PH下降 ②和④ ①號(hào)試管 ATP和C3酸（3-磷酸甘油酸） a 右 ef 細(xì)胞溶膠、線粒體、葉綠體 光強(qiáng)、CO2濃度、溫度 受低CO2濃度的限制 ③號(hào)試管 10℃、1.0% 3℃、3.0% 細(xì)胞溶膠、線粒體 受酶的數(shù)量（活性）影響等

【解析】

植物細(xì)胞在光照下可以進(jìn)行光合作用和呼吸作用，光合作用吸收二氧化碳，使得溶液的pH升高；呼吸作用釋放二氧化碳，使得溶液的pH降低。圖中試管①在在強(qiáng)光下，新鮮菠菜的葉子光合作用大于呼吸作用，因此溶液的pH升高，溶液的顏色由綠色變成藍(lán)色；試管②④中沒(méi)有新鮮菠菜的葉子，所以溶液的pH不變，顏色也不變；試管③被錫紙包裹，不能接受光照，則新鮮菠菜的葉子只能進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生的二氧化碳使得溶液的pH降低，所以溶液呈黃色。圖一表示光合作用，其中A是ATP，B是五碳化合物，C是三碳化合物，D是有機(jī)物（CH2O）；圖二是凈光合速率隨著光照強(qiáng)度而發(fā)生變化的曲線圖，其中a點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合速率與呼吸速率相等；圖三中Ι是葉綠體，Ⅱ是線粒體，Ⅲ是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，a、c、f是氧氣，b、d、e是二氧化碳。

（1）根據(jù)以上分析已知，試管①中光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，表現(xiàn)吸收CO2，使pH上升，所以指示劑變藍(lán)；試管③遮光條件下無(wú)法進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用釋放CO2，使pH下降，所以指示劑變黃；而②和④中沒(méi)有葉片，且④沒(méi)有光照，都是對(duì)照試驗(yàn)。

（2）圖一表示的是光合作用過(guò)程，可以進(jìn)行光合作用的試管是①；根據(jù)以上分析已知，圖一中A是ATP，C是三碳化合物（C3酸）；圖二中a點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)；在其他條件不變的情況下，當(dāng)CO2濃度改用0.3％時(shí)重新進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，即增加了二氧化碳的濃度，則光合速率增大，因此光飽和點(diǎn)將向右方移動(dòng)。

（3）若圖三表示在圖二的a光照強(qiáng)度下該葉片的一個(gè)葉肉細(xì)胞，此時(shí)整個(gè)葉片的光合速率與呼吸速率相等，則一個(gè)葉肉細(xì)胞的光合速率應(yīng)該大于呼吸速率，因此圖中不應(yīng)該出現(xiàn)的箭頭是e、f，此時(shí)此時(shí)ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（細(xì)胞溶膠）、線粒體和葉綠體。

（4）據(jù)圖分析，影響光合速率的因素有光強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度；③和④的溫度相同，而兩條曲線重疊，可能是受低CO2濃度的限制。

（5）①根據(jù)題干信息分析，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究植物體呼吸強(qiáng)度的變化規(guī)律，應(yīng)該排除光照對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，因此該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在③號(hào)試管所示實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件下測(cè)得的。

②根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，溫度、氧含量分別為10℃、1.0%的條件下所測(cè)數(shù)據(jù)不符合一定的變化規(guī)律，最可能是錯(cuò)誤的。

③就表中數(shù)據(jù)分析，蔬菜長(zhǎng)期貯藏應(yīng)該盡量降低呼吸速率，因此最佳環(huán)境控制條件是溫度、氧含量分別為3℃、3.0%。

④此條件下植物細(xì)胞可以進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸，因此細(xì)胞內(nèi)二氧化碳的產(chǎn)生場(chǎng)所有細(xì)胞溶膠和線粒體。

⑤表中數(shù)據(jù)反映出當(dāng)氧含量從20%上升到40%時(shí)，植物的呼吸強(qiáng)度一般保持相對(duì)穩(wěn)定，可能是受酶的數(shù)量（活性）等因素的影響。