题目内容
【题目】拟南芥由于植株小、结实多、生命周期短、遗传操作简便,近四十年来由田野里不起眼的小草成为植物研究领域最耀眼的明星。如图甲、乙是拟南芥光合作用和细胞呼吸过程示意图。Ⅰ~Ⅶ代表物质,①~③代表过程。据图回答下列问题:
(1)甲图中的H2O、CO2消耗的场所分别是 、 。乙图中CO2产生于第 阶段(填图中序号)。
(2)与马铃薯块茎细胞在缺氧时的代谢相比,乙图特有的步骤是 (填序号),马铃薯块茎细胞在缺氧时的代谢产物是 。
(3)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。
①图中显示,拟南芥叶片在照光条件下,CO2吸收量集中在0.2~0.6μmol·m-2·s-1范围内,在300s时CO2 量达到2.2 μmol·m-2·s-1。由此得出,叶片的真正光合速率大约是 μmol·m-2·s-1。
②为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物,可利用 技术进行探究。
【答案】(1)类囊体薄膜(叶绿体基粒) 叶绿体基质 ②
(2)②③ 乳酸
(3)①释放 2.4-2.8 ② 14C同位素示踪(同位素示踪、同位素标记)
【解析】
试题分析:(1)图甲表示光合作用的过程,水的光解发生在类囊体薄膜,二氧化碳固定发生在叶绿体基质。图乙表示有氧呼吸的过程,水是在③有氧呼吸第三阶段产生的,二氧化碳是在②有氧呼吸第二阶段产生的。
(2)马铃薯块茎细胞在缺氧时进行的是无氧呼吸,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同,故有氧呼吸特有的步骤是②③,马铃薯块茎细胞在缺氧时的进行无氧呼吸的产物是乳酸.
(3)①据图分析,拟南芥叶片在照光条件下进行光合作用,CO2吸收量在0.2~0.6μmolm-2s-1范围内,在300s时拟南芥只进行呼吸作用,所以CO2释放量达到2.2μmolm-2s-1.真正的光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率=(0.2~0.6)+2.2=2.4~2.8μmolCO2m-2s-1.
②为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素的来源与去向可以采用14C同位素示踪技术进行研究。