Question

【題目】I.下面是有關(guān)植物代謝活動(dòng)的簡圖。圖表示葉肉細(xì)胞內(nèi)兩個(gè)重要生理過程中C、H、O的變化。

（1）圖中乙生理過程所發(fā)生的場所是____________。

（2）圖甲過程中，B物質(zhì)是_________；乙過程中，A被利用發(fā)生的場所是_____________。在①②③④過程中消耗ATP的過程是__________。

（3）將番茄裝在密閉容器中，一直給予適宜溫度和光照。通入14CO2，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為0.5s時(shí)，14C出現(xiàn)在三碳化合物中；反應(yīng)時(shí)間為5s時(shí)，14C出現(xiàn)在糖類中。該實(shí)驗(yàn)是通過控制__________（條件）來探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑，該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了_____________技術(shù)。若改變某實(shí)驗(yàn)條件發(fā)現(xiàn)五碳化合物的含量快速升高，此時(shí)改變的實(shí)驗(yàn)條件最可能是___________。

II.圖表示某科研小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計(jì)了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室（如圖A所示）。

（4）將該裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如圖B所示曲線。裝置刻度管中的液滴移到最右點(diǎn)是在一天中的______點(diǎn)。

（5）在實(shí)驗(yàn)過程中的某段光照時(shí)間內(nèi)，記錄液滴的移動(dòng)，獲得以下數(shù)據(jù)。

每隔20分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù)
……	24	29	32	34	……

表 不同時(shí)間液滴的刻度

該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在圖B曲線的_________段獲得的。與b點(diǎn)相比，a點(diǎn)形成的原因可能是_________________________。如果要測定該植物真正光合作用的速率，該如何設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)？______________________________________________________。

III.在一定光照和適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下，測定A植物和B植物在不同濃度的CO2條件下的光合速率，結(jié)果如表，據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問題。

	光合速率與呼吸速率相等時(shí)外界CO2的濃度（mg/L）	CO2飽和時(shí)外界CO2的濃度（mg/L）	CO2飽和時(shí)植物吸收CO2的量(mg/100cm2葉·小時(shí))	黑暗條件下植物釋放CO2的量(mg/100cm2葉·小時(shí))
A植物	4	10	6	4
B植物	8	18	10	8

表 CO2的濃度與變化量

（6）若A植物與B植物的受光總面積分別是1.2m2、2.5m2，在CO2濃度為20mg/L的環(huán)境中，先光照13小時(shí)，再黑暗11小時(shí)，則一天中A植物比B植物少增重_______g葡萄糖(相對原子量：C-12，O-16，H-1。取小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

（7）根據(jù)以上數(shù)據(jù)畫出外界CO2濃度與A植物光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線圖。______

Answer 1

【答案】細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 CO2 線粒體內(nèi)膜 ① 反應(yīng)時(shí)間 同位素標(biāo)記法 降低CO2的濃度（或CO2的濃度） 18（或g） De（或fg） a點(diǎn)時(shí)刻溫度較低 對照實(shí)驗(yàn)：設(shè)置如A一樣的裝置C，將C遮光放在和A相同的環(huán)境條件下 4.38

【解析】

本題綜合考查光合作用和呼吸作用的過程。
(1)甲表示光合作用的過程：①表示暗反應(yīng)過程；② 表示光反應(yīng)過程；其中A是氧氣，B是二氧化碳。
(2)乙表示呼吸作用的過程：③表示有氧呼吸的第三階段，④表示有氧呼吸的第一和第二階段。其中C表示二氧化碳。

(1)圖中乙生理過程屬于有氧呼吸的過程，有氧呼吸的第一階段的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，第二階段和第三階段的場所是線粒體。
(2)甲過程是暗反應(yīng)階段，發(fā)生的反應(yīng)是CO2的固定：CO2+C52C3 、C3的還原：2C3(CH2O)+H2O +C5,所以B物質(zhì)二氧化碳；A物質(zhì)是水的光解的產(chǎn)物氧氣,用于呼吸作用的第三階段,氧化還原氫,場所是線粒體內(nèi)膜；在①②③④過程中只有①暗反應(yīng)階段消耗ATP。
(3)根據(jù)“通入14CO2,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為0.5s時(shí), 14C出現(xiàn)在三碳化合物中；反應(yīng)時(shí)間為5s時(shí)， 14C出現(xiàn)在糖類中”，該實(shí)驗(yàn)是通過控制反應(yīng)時(shí)間來探究 CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑。該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了同位素標(biāo)記法。當(dāng)二氧化碳濃度降低時(shí),導(dǎo)致二氧化碳的固定反應(yīng)減弱,所以消耗的五碳化合物的量減少，而三碳化合物的還原反應(yīng)不變，導(dǎo)致五碳化合物的生成量不變，所以降低二氧化碳的濃度會導(dǎo)致五碳化合物的含量上升。
(4)據(jù)圖分析,裝置A刻度管中液滴移到最右點(diǎn)是在圖B一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)間,圖B中g(shù)點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用相等,超過該點(diǎn)將消耗氧氣,所以g點(diǎn)時(shí)儲存氧氣最多,即圖B中的18(或g)點(diǎn)。
(5)表格中數(shù)據(jù)表明,氧氣的產(chǎn)生速率在逐漸減小,表明光合作用在減弱,在B曲線上所對應(yīng)的區(qū)段是de和fg。與b點(diǎn)相比，a點(diǎn)呼吸速率減慢，形成的原因可能是a點(diǎn)時(shí)刻溫度較低；如果要測定該植物真正光合作用的速率,還需要測定出呼吸速率,具體做法是設(shè)置A裝置完全相同的C裝置，將C裝置遮光放在與A相同的環(huán)境條件下，裝置A中測定的是凈光合速率,裝置C中測定的是呼吸速率，該植物真正光合作用的速率是=凈光合速率+呼吸作用速率。

(6)由表格可以知道：在CO2 濃度為20mg/L的環(huán)境中,A植物與B植物CO2均飽和。100cm2葉一天中A植物凈吸收的 CO2的量為6×13-4×11=34mg,1.2 m2葉一天中A植物凈吸收的 CO2的量為120×34=4080 mg=4.08g。 100cm2葉一天中B植物凈吸收的CO2的量為10×13-8×11=42mg,2.5 m2葉一天中B植物凈吸收的 CO2的量為250×42=10500mg=10.5g。則一天中A植物比B植物少吸收的 CO2的量為10.5-4.08=6.42g。因?yàn)槊肯��?摩爾 CO2產(chǎn)生1摩爾葡萄糖,因此一天中A植物比B植物少增重的葡萄糖量=6.42×180÷（6×44）=4.38g。
(7)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),以外界 CO2濃度為橫坐標(biāo),以A植物光合作用強(qiáng)度為縱坐標(biāo),繪制曲線圖如下: