Question

10．小麦是重要的经济作物，回答下列相关问题
（1）在小麦叶肉细胞内葡萄糖彻底氧化分解的三个阶段依次发生在细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜中．
（2）在晴朗的白天小麦叶肉细胞间隙的C0₂至少需要跨6层磷脂双分子层才能达到C0₂固定的部位．C0₂参与光合作用的暗反应过程，该过程在夜间无法进行的原因是叶绿体在夜间无法合成ATP和[H]．
（3）小麦旗叶因叶面积大、细胞中叶绿体数目较多，对小麦子粒的产量有者决定性的作用，科研人员认为，在小麦的灌浆过程中，小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供．为验证该结论，请补充完成以下科研实验设计思路．
①在小麦的灌浆期，将旗叶和其他叶片分别包在密闭的透明袋中，分别通入充足的¹⁴CO₂和CO₂并始终保持适宜温度及给予合适的光照等条件．
②将小麦培养至子粒成熟时期收获子粒．
③检测、测定子粒胚乳中含¹⁴C的淀粉及所有淀粉的含量并计算比例．如果含¹⁴C的淀粉所占比例大，则，证明科研人员的认识是正确的．

Answer 1

分析 1、有氧呼吸过程：第一阶段（在细胞质基质中）：C₆H₁₂O₆→2丙酮酸+2ATP+4[H]；        
第二阶段（线粒体基质中）：2丙酮酸+6H₂O→6CO₂+20[H]+2ATP；
第三阶段（线粒体内膜上）：24[H]+6O₂→12H₂O+34ATP．
2、光合作用分为反应阶段和暗反应阶段．
光反应阶段：水的光解（2H₂O→4[H]+O₂）、ATP的形成（ADP+Pi+能量→ATP）
暗反应阶段：CO₂的固定（CO₂+C₅→2C₃）、C₃的还原2C₃→（CH₂O）+C₅

解答 解：（1）小麦叶肉细胞内葡萄糖彻底氧化分解的过程即为有氧呼吸过程，有氧呼吸的三个阶段依次发生在细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜中．
（2）在晴朗的白天小麦叶肉细胞间隙的C0₂达到C0₂固定的部位需要穿过1层细胞膜和两层叶绿体膜，因此至少需要跨6层磷脂双分子层．C0₂参与光合作用的暗反应过程，该过程在夜间无法进行的原因是叶绿体在夜间无法合成ATP和[H]．
（3）叶面积最大时，气孔相对开放度也最大，光反应为暗反应提供ATP和NADPH，促进暗反应的进行．要增加有机物的产量，提高光反应强度十分重要．光反应场所是基粒，基粒又是由许多类囊体组成．因此小麦旗叶因叶面积大、细胞中叶绿体数目较多，叶绿体中基粒、类囊体数量多，对小麦籽粒的产量有着决定性的作用．
①实验设计时遵循对照原则．将旗叶和其他叶片分别包在密闭的透明袋中，分别通入充足的¹⁴CO₂ 和CO₂，前者为实验组，后者为对照组．
③题干中科研人员认为，在小麦的灌浆过程中，小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供．因此，检测、测定籽粒胚乳中含¹⁴C的淀粉及所有淀粉的含量并计算比例．如果含¹⁴C的淀粉所占的比例大，则证明科研人员的认识是正确的；如果含¹⁴C的淀粉所占的比例小，则证明科研人员的认识是错误的．
故答案为：
（1）细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜
（2）6      暗反应       ATP和[H]
（3）①¹⁴CO₂       CO₂ 
③含¹⁴C的淀粉及所有淀粉      含¹⁴C的淀粉所占比例大

点评 本题考查了光合作用和有氧呼吸的有关知识，要求考生能够识记有氧呼吸和光合作用各个阶段发生的物质变化以及发生的场所，能够根据实验要求设计相应的实验进行验证，属于考纲中识记、理解层次的考查．