Question

【题目】I.下面是有关植物代谢活动的简图。图表示叶肉细胞内两个重要生理过程中C、H、O的变化。

（1）图中乙生理过程所发生的场所是____________。

（2）图甲过程中，B物质是_________；乙过程中，A被利用发生的场所是_____________。在①②③④过程中消耗ATP的过程是__________。

（3）将番茄装在密闭容器中，一直给予适宜温度和光照。通入14CO2，当反应时间为0.5s时，14C出现在三碳化合物中；反应时间为5s时，14C出现在糖类中。该实验是通过控制__________（条件）来探究CO2中碳原子的转移路径，该实验运用了_____________技术。若改变某实验条件发现五碳化合物的含量快速升高，此时改变的实验条件最可能是___________。

II.图表示某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室（如图A所示）。

（4）将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图B所示曲线。装置刻度管中的液滴移到最右点是在一天中的______点。

（5）在实验过程中的某段光照时间内，记录液滴的移动，获得以下数据。

每隔20分钟记录一次刻度数据
……	24	29	32	34	……

表 不同时间液滴的刻度

该组实验数据是在图B曲线的_________段获得的。与b点相比，a点形成的原因可能是_________________________。如果要测定该植物真正光合作用的速率，该如何设置对照实验？______________________________________________________。

III.在一定光照和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同浓度的CO2条件下的光合速率，结果如表，据表中数据回答问题。

	光合速率与呼吸速率相等时外界CO2的浓度（mg/L）	CO2饱和时外界CO2的浓度（mg/L）	CO2饱和时植物吸收CO2的量(mg/100cm2叶·小时)	黑暗条件下植物释放CO2的量(mg/100cm2叶·小时)
A植物	4	10	6	4
B植物	8	18	10	8

表 CO2的浓度与变化量

（6）若A植物与B植物的受光总面积分别是1.2m2、2.5m2，在CO2浓度为20mg/L的环境中，先光照13小时，再黑暗11小时，则一天中A植物比B植物少增重_______g葡萄糖(相对原子量：C-12，O-16，H-1。取小数点后两位)。

（7）根据以上数据画出外界CO2浓度与A植物光合作用强度的关系曲线图。______

Answer 1

【答案】细胞质基质和线粒体 CO2 线粒体内膜 ① 反应时间 同位素标记法 降低CO2的浓度（或CO2的浓度） 18（或g） De（或fg） a点时刻温度较低 对照实验：设置如A一样的装置C，将C遮光放在和A相同的环境条件下 4.38

【解析】

本题综合考查光合作用和呼吸作用的过程。
(1)甲表示光合作用的过程：①表示暗反应过程；② 表示光反应过程；其中A是氧气，B是二氧化碳。
(2)乙表示呼吸作用的过程：③表示有氧呼吸的第三阶段，④表示有氧呼吸的第一和第二阶段。其中C表示二氧化碳。

(1)图中乙生理过程属于有氧呼吸的过程，有氧呼吸的第一阶段的场所是细胞质基质，第二阶段和第三阶段的场所是线粒体。
(2)甲过程是暗反应阶段，发生的反应是CO2的固定：CO2+C52C3 、C3的还原：2C3(CH2O)+H2O +C5,所以B物质二氧化碳；A物质是水的光解的产物氧气,用于呼吸作用的第三阶段,氧化还原氢,场所是线粒体内膜；在①②③④过程中只有①暗反应阶段消耗ATP。
(3)根据“通入14CO2,当反应时间为0.5s时, 14C出现在三碳化合物中；反应时间为5s时， 14C出现在糖类中”，该实验是通过控制反应时间来探究 CO2中碳原子的转移路径。该实验运用了同位素标记法。当二氧化碳浓度降低时,导致二氧化碳的固定反应减弱,所以消耗的五碳化合物的量减少，而三碳化合物的还原反应不变，导致五碳化合物的生成量不变，所以降低二氧化碳的浓度会导致五碳化合物的含量上升。
(4)据图分析,装置A刻度管中液滴移到最右点是在图B一天中有机物积累最多的时间,图B中g点表示光合作用与呼吸作用相等,超过该点将消耗氧气,所以g点时储存氧气最多,即图B中的18(或g)点。
(5)表格中数据表明,氧气的产生速率在逐渐减小,表明光合作用在减弱,在B曲线上所对应的区段是de和fg。与b点相比，a点呼吸速率减慢，形成的原因可能是a点时刻温度较低；如果要测定该植物真正光合作用的速率,还需要测定出呼吸速率,具体做法是设置A装置完全相同的C装置，将C装置遮光放在与A相同的环境条件下，装置A中测定的是净光合速率,装置C中测定的是呼吸速率，该植物真正光合作用的速率是=净光合速率+呼吸作用速率。

(6)由表格可以知道：在CO2 浓度为20mg/L的环境中,A植物与B植物CO2均饱和。100cm2叶一天中A植物净吸收的 CO2的量为6×13-4×11=34mg,1.2 m2叶一天中A植物净吸收的 CO2的量为120×34=4080 mg=4.08g。 100cm2叶一天中B植物净吸收的CO2的量为10×13-8×11=42mg,2.5 m2叶一天中B植物净吸收的 CO2的量为250×42=10500mg=10.5g。则一天中A植物比B植物少吸收的 CO2的量为10.5-4.08=6.42g。因为每消耗6摩尔 CO2产生1摩尔葡萄糖,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)根据表格中的数据,以外界 CO2浓度为横坐标,以A植物光合作用强度为纵坐标,绘制曲线图如下: