某生物兴趣小组以田间栽培的小麦为实验材料开展了小麦叶片真正光合速率和呼吸速率(单位:μmol?M-2?S-1)的日变化关系的研究.实验结果如图一所示．图二装置的反应杯的溶液中加入红花菜豆叶片及适量NaHCO3溶液(可提供CO2).并连接氧传感器.氧传感器的另一端与计算机连接.以监测瓶中O2浓度的变化．请分析回答下列问题．(1)图一中小麦叶片细胞呼吸� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某生物兴趣小组以田间栽培的小麦为实验材料开展了小麦叶片真正光合速率和呼吸速率（单位：μmol?M^-2?S^-1）的日变化关系的研究，实验结果如图一所示．图二装置的反应杯的溶液中加入红花菜豆叶片及适量NaHCO₃溶液（可提供CO₂），并连接氧传感器，氧传感器的另一端与计算机连接，以监测瓶中O₂浓度的变化．请分析回答下列问题．

（1）图一中小麦叶片细胞呼吸最强出现在

（时刻）；光合作用最强出现在

（时刻）．
（2）从图一看出，小麦光合作用和细胞呼吸在13：00均表现为“午休”现象，此时比11：00小麦叶片细胞中叶绿体内RuBP相对含量

（不变、上升、下降）．
（3）如果仅将图一中纵坐标改为植物光合作用产生及细胞呼吸吸收O₂的速率，假定全部植物进行需氧呼吸，则释放O₂的速率最快出现在

（时刻），其速率为

．
（4）该研究组获得了红花菜豆的叶黄素缺失突变体．从叶黄素缺失突变体叶片中提取色素，用纸层析法分离色素，色素层析条带分离结果最可能是

（从图三中选择标号）．
（5）为了研究红花菜豆的叶黄素缺失突变体与正常植株叶片对红光吸收的差异，请帮助研究小组补充设计如下
实验，并分析结果：
①取甲、乙两组如图二装置，反应杯的溶液中分别加入

叶片．
②甲、乙两组用

照射．
③一段时间内，通过计算机记录并比较甲、乙两组

的变化情况．
④实验结果：甲乙两组无明显差异．原因是

．

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,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：植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量．据此分析解答．

解答： 解：（1）分析图一，植物的光合作用最强出现在9：00，呼吸作用最强出现在11：00．
（2）小麦光合作用和细胞呼吸在13：00均表现为“午休”现象，是因为此时光照强度强，温度高，植物的气孔关闭，二氧化碳的吸收减少，导致二氧化碳的固定减少，从而叶片中的RUBP含量上升．
（3）将图一中纵坐标改为植物光合作用产生及细胞呼吸吸收O₂的速率，假定全部植物进行需氧呼吸，则释放O₂的速率最快出现在9：00，速率为20-5=1515μmol．M^-2．S^-1
（4）从叶黄素缺失突变体叶片中提取色素，用纸层析法分离色素，色素层析条带分离结果最可能是B，因为叶黄素缺失，所以在色素分离时，色素带中缺少叶黄素．
（5）①研究红花菜豆的叶黄素缺失突变体与正常植株叶片对红光吸收的差异，为了控制自变量，需要选择的实验材料是等量叶黄素缺失突变体和正常植株．
②甲乙两组必须使用相同的光源照射．
③光合速率的强弱可以通过观察氧气的产生量来观察．
④叶黄素主要吸收蓝紫光，缺少叶黄素对红光的吸收影响不明显，所以甲乙两组的结果无明显差异．
故答案为：
（1）11：00 9：00
（2）上升（3）9：00 15μmol．M^-2．S^-1（4）B
（5）①等量叶黄素缺失突变体和正常植株（“等量”没有不得分）
②相同强度的红光光源（“相同”没有不得分）③氧气浓度
④叶黄素主要吸收蓝紫光，缺少叶黄素对红光的吸收影响不明显

点评：本题考查了光合作用和呼吸作用的有关知识，意在考查考生的识图能力，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力．