Question

13．分析下面两幅图，回答有关问题：

（1）图1表示番茄叶肉细胞内两个重要生理过程中C、H、O的变化．请据图回答：
①图中甲、乙生理过程所发生的场所为叶绿体、细胞质基质和线粒体．
②图中B表示的物质是CO₂；C表示的物质是CO₂．
③科学家鲁宾和卡门以小球藻为实验材料，用¹⁸O分别标记H₂O和CO₂，探究O₂的来源；科学家卡尔文用¹⁴C标记CO₂供小球藻进行光合作用，探明了卡尔文循环途径．以上科学家在实验中都使用了放射性同位素标记技术，请用箭头表示碳循环的过程中¹⁴C的转移途径：¹⁴CO₂→¹⁴C₃→（¹⁴CH₂O）．
（2）图2表示在适宜的光照、CO₂浓度等条件下，某植物在不同温度下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线．请据图回答（注：净光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率）
①在10℃时，光合作用速率大于（大于、小于）呼吸作用速率，光合作用速率与呼吸作用速率相等时对应的温度是40℃，温度在30℃时真光合作用速率最大．
②若温度保持在25℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物能否正常生长？能，原因是12h光照下光合作用积累的有机物大于12h呼吸作用消耗的有机物．

Answer 1

分析 据图分析：图1中，甲表示光合作用，乙表示呼吸作用，B、C表示二氧化碳，①是暗反应，②是光反应，③是有氧呼吸第三阶段，④是有氧呼吸第一第二阶段．图2表示在适宜的光照、CO₂浓度等条件下，某植物在不同温度下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线．真光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率．

解答 解：（1）①据图分析，甲表示光合作用，发生的场所是叶绿体，乙表示有氧呼吸作用，发生的场所是细胞质基质和线粒体．
②据图1分析，B、C表示二氧化碳．
③鲁宾和卡门以小球藻为实验材料在实验中都使用了放射性同位素标记技术．二氧化碳在光合作用过程中首先被五碳化合物固定为三碳化合物，然后经三碳化合物的还原形成碳水化合物，所以¹⁴C的转移途径为¹⁴CO₂→¹⁴C₃→（¹⁴CH₂O）．
（2）①图中的实线表示净光合速率，虚线表示呼吸速率，10℃时，净光合速率为0.5，所以光合作用的速率大于呼吸作用速率．净光合速率等于0时表示光补偿点，此时光合作用速率等于呼吸作用速率，对应在曲线上为40℃．据图分析，30℃时真光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率=5+2.5=7.5，为真正的光合作用速率的最大值．
②温度保持在25℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，据图分析，12h光照下光合作用积累的有机物大于12h呼吸作用消耗的有机物，所以植物能够正常生长．
故答案为：
（1）①叶绿体　　细胞质基质和线粒体
②CO₂ CO₂
③放射性同位素标记　　¹⁴C₃→（¹⁴CH₂O）
（2）①大于　　40　　30
②能　　12h光照下光合作用积累的有机物大于12h呼吸作用消耗的有机物

点评 本题结合图示主要考查光合作用与呼吸作用的关系，意在强化学生对光合作用曲线的分析和相关知识的理解与掌握，题目难度中等．