题目内容
【题目】研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对自花受粉植物光合作用的影响，并培育高产新品种。下图是在温度适宜、CO2浓度为0.03%的条件下测得的相关曲线。请据图回答下列问题：
（1）如图B、G点产生ATP的场所________（填“是”或“不是”）完全相同。
（2）由图可知，该植株光照时间至少有____h，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有____________，限制EF段的主要环境因素为______________。
（3）F点时有机物的制造量是____________mmol/h（用氧气产生量表示）。
（4）当CO2浓度变为0.3%的条件下再测得相关的曲线，分析S1、S2和S3的面积变化分别是__________、________、________（填“增大”“不变”或“减小”）。
（5）为获得高产品新种，科研人员对该植株进行诱变处理，若该种植物的AA和aa植株分别发生隐性突变（显性基因突变为隐性基因）和显性突变（隐性基因突变为显性基因），且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子____代中能观察到该显性突变的性状；最早在子____代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子____代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子____代中能分离得到隐性突变纯合体。
【答案】不是 14 AB和CD CO2浓度 7 不变 增大 不变 一 三 二 二
【解析】
由于实验条件为温度适宜，故整个实验过程中可认为呼吸速率相同，根据GH段植物只进行呼吸作用，氧气的释放量为2，而曲线AG释放的氧气量小于2，可知AG段一直存在光合速率，0-2h光合速率小于呼吸速率，2h-13h之间光合速率大于呼吸速率，2h和13h的点光合速率等于呼吸速率。13h-14h光合速率小于呼吸速率，G点是光合速率消失的点。影响光合速率的因素有光照强度、温度、二氧化碳浓度等，图示是在温度适宜、CO2浓度为0.03%的条件下测得的相关曲线，可知本题研究的影响因素应是光照强度，AB段、CD段还没有达到光合速率的最大值，故此时限制光合速率的因素是光照强度，EF段已经达到了光合速率的最大值，限制因素可能是二氧化碳浓度。
（1）由以上分析可知，A点就开始进行光合作用了，B点既有光合作用又有呼吸作用，产生ATP的场所为细胞质基质、线粒体和叶绿体，G点时光合作用消失，产生ATP的场所为细胞质基质和线粒体，故B、G点产生ATP的场所不完全相同。
（2）图中A点开始进行光合作用，G点时光合作用消失。因此得到图中曲线的实验中，给植株光照时间共有14h，根据分析可知，其它因素不变的情况下，光照强度不变，光合速率不变，故其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有AB和CD，在密闭容器中，限制EF段的主要环境因素为CO2浓度。
（3）图中的呼吸速率为2mmol/h，F点时的净光合速率为5mmol/h，由于真光合速率=净光合速率+呼吸速率，故F点时有机物的制造量=5+2=7mmol/h（用氧气产生量表示）。
（4）当CO2浓度变为0.3%时，即增加了环境中二氧化碳浓度，但细胞的呼吸不受影响，即细胞的呼吸速率不变，而S3表示GH段呼吸消耗的有机物，故S3的面积不变，AB段光照强度较低，限制AB段光合速率的主要因素是光照强度，二氧化碳浓度对其几乎不影响，而S1表示AB段由于光合速率小于呼吸速率而消耗的自身有机物的量，故S1的面积也不变，EF段的光照强度较大，限制光合速率的因素是二氧化碳的浓度，当二氧化碳的浓度增加时，光合速率增加，由于呼吸速率不变，故EF段的净光合速率增加，积累的有机物增加，而S2的面积表示2h-13h积累有机物的量，所以S2的面积增加。
（5）aa植株在自花授粉后，其子一代的表现型均为隐性性状，而aa植株发生显性突变后，其配子中出现A，自花授粉后，其子一代出现了少数显性性状，因此最早在子一代中就能观察到该显性突变。AA植株在自花授粉后，其子一代的表现型均为显性性状，其发生隐性突变后，其配子中出现了a，自花授粉后，其子一代基因型为AA、Aa，但其表现型仍均为显性性状，继续自花授粉后，子二代出现了隐性性状，因此最早在子二代中就能够观察到该隐性突变。aa植株显性突变后，其子一代基因型为Aa、aa，分离出显性纯合植株需再进行自花授粉，子二代基因型为AA、Aa、aa，再通过自交观察后代是否发生性状分离来分离出显性纯合植株，其中子三代未出现隐性性状的植株为显性突变纯合体植株。AA植株隐性突变后，其子一代基因型为AA、Aa，自花授粉后，子二代表现为隐性性状的个体为隐性突变纯合体植株。隐性植株出现后，即为稳定遗传的个体，故最早在子二代中能分离得到隐性突变纯合体。
