Question

【題目】某科研人員將綠色的小麥葉片放在溫度適宜的密閉容器中，在不同的光照條件下，測定該容器內(nèi)O2量的變化，實驗結(jié)果如圖所示。分析回答下列問題：

(1) A點突然增加光照，則C3的合成速率將________。

(2)若向密閉容器中加入18O標(biāo)記的O2，可在該綠色植物葉肉細(xì)胞中檢測到含18O的有機產(chǎn)物。請寫出18O最短的轉(zhuǎn)移途徑(用物質(zhì)和箭頭表示)：______________________________

(3)如果小麥葉片的呼吸速率始終不變，則在5～15min內(nèi)，小麥葉片光合作用的平均速率(用O2產(chǎn)生量表示)是__________________。同一小麥植株的底部葉片細(xì)胞呼吸強度比頂部葉片弱，其內(nèi)部原因最可能是______________________。

(4)當(dāng)光照強度為A時，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有_______________________。光照參與光合作用的光反應(yīng)，一定范圍內(nèi)，光照強度越大，光反應(yīng)產(chǎn)生的_____________________越多。

(5)提取和分離葉肉細(xì)胞的色素時，實驗操作不當(dāng)則不能得到預(yù)期的實驗結(jié)果，最可能導(dǎo)致濾紙條上沒有色素帶的錯誤操作是_____________。

(6)左圖表示某植物的非綠色器官的CO2釋放量和O2吸收量的變化，氧含量為__________時，只進(jìn)行有氧呼吸；右圖表示某植物在不同光照強度下，單位時間內(nèi)CO2釋放量和O2產(chǎn)生總量相對變化，光照強度為________時，光合作用與細(xì)胞呼吸的強度相等。（關(guān)鍵環(huán)節(jié)考核）

(7)圖中，若光照強度為8 klx，光照時間為12小時，白天溫度為25℃，夜晚為15℃，則相應(yīng)面積的該草場全天積累的葡萄糖為__________mg。

Answer 1

【答案】增大 18O2→H218O→C18O2→ (CH218O) 6×10－8 mol/min 底部葉片衰老，酶活性降低 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 、線粒體和葉綠體 NADPH、ATP和氧氣 濾液細(xì)線觸及層析液 d c 450

【解析】

分析圖1：在0～5min內(nèi)，葉肉在黑暗條件下，植物只進(jìn)行呼吸作用，所以該容器內(nèi)氧氣量減少的原因是呼吸作用消耗氧氣。此實驗裝置是一個密閉的容器，在5～15 min內(nèi)，光照強度不變，隨著光合作用進(jìn)行，密閉容器內(nèi)的CO2濃度逐漸減少，即光合作用暗反應(yīng)速率減弱，所以光反應(yīng)產(chǎn)生氧氣的速率逐漸減小。

分析圖2（左圖）：植物的非綠色器官既可以進(jìn)行有氧呼吸也可以進(jìn)行無氧呼吸，當(dāng)細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸時，只有CO2釋放量沒有O2吸收量，當(dāng)只進(jìn)行有氧呼吸時，CO2釋放量=O2吸收量，當(dāng)CO2釋放量>O2吸收量，說明細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸也進(jìn)行無氧呼吸；分析圖3（右圖）：a點時只有細(xì)胞呼吸沒有光合作用，b點時光合作用強度小于細(xì)胞呼吸強度，c點時光合速率=呼吸速率，d點時光合速率>呼吸速率。

（1）A點時突然增加光照，則光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP增加，暗反應(yīng)過程加快，C3合成速率增大。

(2)若向密閉容器中加入18O標(biāo)記的O2，O2參與有氧呼吸第三階段合成H218O，H218O參與有氧呼吸的第二階段生成C18O2，C18O2參與光合作用暗反應(yīng)階段生成（CH218O）。

（3）如果小麥葉片的呼吸速率始終不變，測定的氧氣產(chǎn)生量，是植物的凈光合產(chǎn)生的氧氣量，即凈光合作用速率=總光合作用速率-呼吸作用速率。5～15 min內(nèi)，小麥葉片光合作用的平均速率即為總光合作用速率，1/5+（8-4）/10×10-7=6×10-8 mol/min；同一小麥植株的底部葉片細(xì)胞呼吸強度比頂部葉片弱，其內(nèi)部原因最可能是底部葉片衰老，酶活性降低。

(4)當(dāng)光照強度為A時，葉肉細(xì)胞既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行細(xì)胞呼吸，葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 、線粒體和葉綠體。光照參與光合作用的光反應(yīng)，一定范圍內(nèi)，光照強度越大，光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH、ATP和氧氣越多。

(5)提取和分離葉肉細(xì)胞的色素時，實驗操作不當(dāng)則不能得到預(yù)期的實驗結(jié)果，最可能導(dǎo)致濾紙條上沒有色素帶的錯誤操作是濾液細(xì)線觸及層析液，使色素溶解在層析液中。

(6)當(dāng)某植物的非綠色器官細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸時，細(xì)胞耗氧量等于二氧化碳產(chǎn)生量，即氧含量為左圖的柱狀圖中的d時；右圖中當(dāng)植物細(xì)胞的光合作用與細(xì)胞呼吸的強度相等時，即光合作用產(chǎn)生的O2量與呼吸作用釋放的CO2量相等，對應(yīng)右圖中的c點時光照強度。

(7)圖中，若光照強度為8 klx，光照時間為12小時，白天溫度為25℃，光合作用O2釋放量即表示光合作用凈量為50mg/h，夜晚為15℃，呼吸作用耗O2量為10mg/h，則相應(yīng)面積的該草場全天積累的O2量=12×50-10×12=480mg，則積累的葡萄糖為450mg。