Question

某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培试验，连续48h测定温室内CO₂浓度及植物CO₂吸收速率，得到如图所示曲线（整个过程呼吸作用强度恒定），请回答下列相关问题：

（1）实验前3小时叶肉细胞产生ATP的场所有

 

，图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有

 

个．
（2）6h时CO₂的移动方向是

 

，由12时到18：时，叶绿体内C₃含量变化是

 

．
（3）叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是

 

h时，前24小时比后24小时的平均光照强度

 

．
（4）如果使用相同强度绿光进行实验，c点的位置将

 

（填“上移”、“下移”、“不变”，原因是

 

．
（5）某同学要初步探究植物新鲜叶片中色素的种类及相对含量，可依据

 

原理提取色素，采用纸层析法分离色素．如果滤纸条上的色素带颜色较浅，其原因可能是

 

（至少答2点）．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,叶绿体色素的提取和分离实验,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：图中的CO₂吸收速率为可表示该植物的净光合速率，室内CO₂浓度变化可表示该植物有机物的积累量．从曲线可知实验的前3小时内植物只进行呼吸作用，6h时叶肉细胞呼吸速率与光合速率相等，此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO₂，其呼吸产生的CO₂正好供应给光合作用，所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、30、42小时．图中的CO₂吸收速率为净光合速率，当CO₂吸收速率大于0时就有有机物的积累，因此图中6～18h、30～42h均有有机物的积累．

解答： 解：（1）从曲线可知实验的前3小时内植物只进行呼吸作用，所以叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体．呼吸速率与光合速率相等时，从外界吸收CO₂速率为零，所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、36、42小时．
（2）6h时叶肉细胞呼吸速率与光合速率相等，此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO₂，其呼吸产生的CO₂正好供应给光合作用，即CO₂由线粒体产生移向叶绿体．由12h到18h时，光照强度逐渐减弱，其为暗反应提供的ATP和[H]逐渐减少，三碳化合物的还原速度减慢，C₃的消耗减少，所以叶绿体内C₃含量增多．
（3）叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是植物CO₂吸收速率曲线的最高点，即36 h时，由温室内CO₂浓度曲线及植物CO₂吸收速率曲线，前24小时比后24小时CO₂浓度变化及CO₂吸收速率小，所以前24小时比后24小时的平均光照强度弱．
（4）植物光合作用吸收绿光最少，所以使用相同强度绿光进行实验时，光合作用减弱，呼吸作用不变，吸收CO₂将减少，所以c点上移．
（5）采用纸层析法分离色素时发现滤纸条上的色素带颜色较浅，说明滤液细线上的色素含量较少，原因可能是研磨不充分提取的色素少，加过多无水乙醇使色素被稀释，重复划线次数少等．
故答案为：
（1）细胞质基质和线粒体    4
（2）由线粒体移向叶绿体    增加
（3）36   弱
（4）上移  植物对绿光吸收很少，光合作用减弱，呼吸作用不变，吸收CO₂将减少
（5）色素可溶于有机溶剂无水乙醇中     研磨不充分；加过多无水乙醇；滤纸条未干燥处理；未重复画滤液细线等

点评：本题考查光合作用的基本过程、影响光合作用速率的环境因素等，意在考查考生能运用所学知识通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．