Question

如图1表示番茄叶肉细胞内两个重要的生理过程，图2是某科研小组利用密闭的透明玻璃小室探究番茄植株光合作用速率的装置．请回答下列问题：

（1）图1中，①过程进行的场所是

 

，④过程进行的场所是

 

．①-④过程中，能为该细胞合成蛋白质供能的过程是

 

．图示中[H]用于

 

．
（2）在适宜温度和光照条件下，向图2所示的装置通入¹⁴CO₂．当反应进行到0.5s时，¹⁴C出现在C₃中；反应进行到5s时，¹⁴C出现在（CH₂O）．该实验是通过控制

 

（条件）来探究CO₂中碳原子的转移路径，用到的实验方法为

 

．
（3）将图2所示的装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜（零点开始）小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图3所示曲线．观察装置中液滴的位置，c点时刻的液滴位于起始位置的

 

侧，液滴移到最右点是在一天中的

 

点．在12点之后的下午某时间段内，记录液滴的移动，获得以下数据：

每隔20分钟记录一次刻度数据
…	25	27	31	37	…

该组实验数据是在图3所示曲线的

 

段获得的．如果要测定该植物真正光合作用的速率，该如何设置对照实验

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：分析图解：图1中，①表示水的光解，即光合作用的光反应阶段，图中A表示氧气；②就表示光合作用暗反应阶段，B表示二氧化碳；③有氧呼吸的第三阶段；④表示有氧呼吸的第一、二两个阶段．因此甲表示叶绿体，乙表示线粒体．
图2是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，因此刻度移动表示是氧气的变化量．液滴移到最右边，此时一天中储存氧气最多，图3中g点表示光合作用与呼吸作用相等，超过该点将消耗氧气，所以g点时储存氧气最多．由数据可知，相同的时间刻度变化越来越小，说明释放的氧气量在减少，对应图3中de段或fg段．

解答： 解：（1）图l中②过程表示光合作用暗反应阶段，B表示二氧化碳；A表示光反应阶段水光解释放的氧气，氧气在有氧呼吸第三阶段与[H]结合生成水，场所为线粒体内膜．在①光合作用的光反应阶段中能够产生ATP，并且在有氧呼吸的三个阶段中均能产生ATP．
（2）阅读题干可知，该实验利用同位素标记法，通过控制反应时间探究CO₂中碳原子的转移路径．
（3）小室内二氧化碳供应是充足的，因此影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是温度、光强、水、无机盐等，由曲线可知，c光合强度与呼吸强度相等，在此点之前，光合强度小于呼吸强度，小室内氧气浓度降低，液滴左移；c点以后，液滴逐渐向右移动，在18（g）时移至最，．分析表格中数据可知，随时间的推移光合速率越来越强，该组实验数据是在图3所示曲线e?f段测得，该实验测定的氧气的释放量为净光合速率，因此如果要获得该植物真正光合作用速率的数值，必需再测定出呼吸速率，然后真光合速率=净光合速率+呼吸速率，因此将放在自然环境下图2所示的装置称为A组，应设置的B组是放在遮光条件下的该装置，其他条件和A相同，得到A、B组相关数据后，对数据处理即可．
故答案为：（l）类囊体薄膜      细胞质基质和线粒体基质        ③④与O₂结合形成水   还原三碳化合物（C₃）
（2）反应时间    同位素标记法       
（3）左    18（g）    e?f    设置如图2一样的装置，将该装置遮光处理，其他条件均相同

点评：本题考查光合作用和呼吸作用的场所和物质变化，以及影响光合作用的环境因素等相关知识，意在考查考生的识记能力、析图能力和实验设计能力，难度适中．考生要能够识记光合作用和呼吸作用过程中的物质变化，进而判断图1中各过程；并且明确装置中的液滴移动的表示的生理意义，能够运用真光合速率=净光合速率+呼吸速率的关系，对实验进行设计．