题目内容
【题目】研究者选取南瓜幼苗进行了无土栽培实验,如图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图,请分析回答相关问题。
(1)图中显示,南瓜幼苗光合速率和呼吸速率相等时的温度是______℃,研究者用含18O的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子,其转移途径是___________________________________
(2)据图分析,呼吸酶对温度的敏感度比光合酶对温度的敏感度______,温室栽培该植物,为获得最大经济效益,假定其它条件都最适时,应控制的最适温度为______℃。
(3)请补充完整验证“镁是植物生长所必需的元素” 实验的基本思路:将生理状态相同的南瓜幼苗分为甲、乙两组,甲组用完全培养液进行无土栽培,乙组_________________
【答案】 5 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 低 20 用缺镁的完全培养液进行无土栽培,一段时间后发现甲组幼苗生长正常、乙组叶片发黄、生长不良,向乙组添加适量的镁后幼苗生长恢复正常
【解析】试题分析:本题的知识点是有氧呼吸的过程,有氧呼吸与光合作用的关系,温度对于光合作用和有氧呼吸过程的影响。正确解读题图曲线获取信息是解题的关键,对于光合作用、呼吸作用过程及影响因素的综合应用是本题考查的重点。分析题图可知,植物从空气中吸收的二氧化碳的量为净光合作用的量,呼吸作用氧气的消耗量是实际呼吸作用的量,A点从空气中吸收的二氧化碳为0,光合作用等于呼吸作用,光合作用产生的氧气完全被呼吸作用吸收。随着温度的升高,光合作用和呼吸作用都逐渐增强,大于5℃后净光合作用大于0,即光合作用大于呼吸作用。
(1)据图分析可知,5℃时,南瓜幼苗从外界吸收的二氧化碳为0,说明此时光合速率等于呼吸速率。有氧呼吸的过程中葡萄糖酵解形成丙酮酸,丙酮酸脱羧形成二氧化碳,因此葡萄糖中碳原子的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。
(2)分析题图可知,净光合作用强度随温度升高而升高更快,因此呼吸酶对温度的敏感度比光合酶对温度的敏感度低,在20℃植物净光合作用最强,此时细胞呼吸作用较弱,是获得最大经济效益的最适宜温度。
(3)设计实验应遵循对照原则及单一变量原则,验证“镁是植物生长所必需的元素”应设计实验组与对照组,其设计思路是:将生理状态相同的南瓜幼苗分为甲、乙两组,甲组用完全培养液进行无土栽培,乙组用缺镁的完全培养液进行无土栽培,一段时间后发现甲组幼苗生长正常、乙组叶片发黄、生长不良,向乙组添加适量的镁后幼苗生长恢复正常。
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