Question

【题目】图1表示生物体内的代谢过程，ad代表不同的物质，IV为不同的过程，图2为测定某植物光合速率和细胞呼吸速率的实验装置，请回答：

（1）图1中，物质b在___________结构中发生反应，过程Ⅱ产生的三碳化合物反应时需要过程Ⅰ提供的物质是___________。若2，4-二硝基苯对过程Ⅲ物质变化无影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式散失，这表明该物质使分布在___________（填细胞结构）上的酶无法催化ATP合成。

（2）图1中，若突然降低环境中b的浓度，则细胞中C5的含量变化为___________。低温叶片光合速率降低，则可能原因是___________。

（3）为探究绿光是否影响植物幼苗的叶绿素含量选取分别在___________条件下培养的同种植物幼苗同一部位的叶片，提取和分离叶绿体色素，最终观察______________________。

（4）利用图2装置测定光合速率和细胞呼吸速率。25℃条件下，有光源时光照强度适宜，且实验开始时有色液滴在毛细刻度管的位置是2mL。每个实验中活的植物幼苗组和消毒处理的死亡的植物幼苗组分别为1组2组。

实验一：光照条件下，30分钟后，1组有色液体刻度为8mL，2组有色液体刻度为3mL。

实验二：黑暗条件下，30分钟后，1组有色液体刻度为0mL，2组有色液体刻度为1mL。

则实验一和实验二中的X溶液分别是______________________，且实验二的2组刻度变化的原因可能是______________________，该植物幼苗该实验条件下实际光合速率为___________mL/h。

Answer 1

【答案】 叶绿体基质 [H]和ATP 线粒体内膜 升高 低温降低光合作用有关酶的活性（或低温降低了叶绿素的含量） 白光（或自然光）、绿光 滤纸条上叶绿素a、b色素带的宽窄（或滤纸条上叶绿素a、b色素带颜色深浅） NaHC03溶液（或C02缓冲液）、NaOH溶液 环境物理因素（如温度变化等）对实验的影响 12

【解析】试题分析：理清有氧呼吸和光合作用的过程等相关知识，据此明辨图1中ad代表不同的物质，IV所示不同的过程，围绕题意对(1)至(2)题进行解答。由题意准确把握实验目的并以“图2装置呈现的信息”为切入点，找出实验变量（自变量、因变量、无关变量），围绕实验设计应遵循的原则、绿叶中色素的提取和分离的实验、光合作用和呼吸作用的相关知识，对(3)至(4)题进行解答。

(1)图1的物质b所示的CO2是光合作用[Ⅱ]暗反应的原料，暗反应的场所是叶绿体基质；过程Ⅱ产生的三碳化合物反应时需要过程[Ⅰ]光反应提供[H]和ATP。Ⅲ表示在线粒体内膜上进行的有氧呼吸的第三阶段；若2，4-二硝基苯对过程Ⅲ的物质变化无影响，但使该过程所释放的能量都以热能的形式散失，这表明该物质使分布在线粒体内膜上的酶无法催化ATP合成。

(2)图1中，若突然降低环境中b所示的CO2浓度，则导致CO2与C5结合生成C3的CO2固定过程减弱，C3被还原生成C5的过程仍在继续，所以细胞中C5的含量将升高。低温会降低酶的活性，叶绿素在低温条件下易被分解，因此低温导致叶片光合速率降低的可能原因是：低温降低光合作用有关酶的活性（或低温降低了叶绿素的含量）。

(3)探究绿光是否影响植物幼苗的叶绿素含量，依据实验设计遵循的对照原则，实验组的幼苗应给予绿光照射，对照组的幼苗应给予白光（或自然光）照射，相同条件培养一段时间后，选取分别在白光（或自然光）、绿光条件下培养的同种植物幼苗同一部位的叶片，提取和分离叶绿体色素，最终观察滤纸条上叶绿素a、b色素带的宽窄（或滤纸条上叶绿素a、b色素带颜色深浅）。

(4) 实验一：光照条件下，植物既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，测定的应是净光合速率，而净光合速率的大小应以O2的释放量表示（即有色液滴移动的距离是由试管内O2的变化量引起），因此实验过程中应维持CO2浓度的相对稳定，装置中的X溶液应是NaHC03溶液（或C02缓冲液）。实验二：黑暗条件下，测定的应是呼吸速率，为了避免呼吸产物CO2的干扰，装置中的X溶液应是NaOH溶液。两种实验的2组均为对照组，对照组刻度变化的原因可能是：环境物理因素（如温度变化等）对实验的影响。由题意和实验一、二的结果推知：该植物幼苗在该实验条件下净光合速率为[8－2－（3－1）] ×2＝10mL/h，呼吸速率为（2－1）×2＝2mL/h，所以实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝10＋2＝12mL/h。