Question

柑橘盛产于重庆，是重庆重要的经济作物．
I、某生物研究小组利用密闭玻璃温室对柑橘进行探究实验，在恒温下连续48h测定温室内CO₂浓度及柑橘植株CO₂吸收速率，结果如图所示．请分析回答下列问题：

（1）实验第12h时根尖细胞中产生[H]的细胞器有

 

，图中24h-48h中表示呼吸速率与光合速率相等的点是

 

（填字母）．
（2）e点时，若此时立即换成相同强度的绿光进行实验，叶绿体内C₃含量的变化是

 

．
（3）从图中分析前24h比后24h的平均光照强度

 

．
Ⅱ．果农在给柑橘施肥时常要综合考虑施肥的种类和数量及土壤中肥料残余量．土壤中缺磷会导致植株矮小、叶色暗绿，影响光合作用效率．某同学假设：叶色暗绿的原因是缺磷导致叶片中类胡萝卜素缺乏引起的．该同学用柑橘幼苗作实验材料，设计了如下探究实验．
实验步骤：
①选取柑橘幼苗平均分为甲、乙两组．
②将两组柑橘幼苗栽培在相同土壤基质的花盆中，其中甲组添加磷，乙组不加磷，都放在相同且适宜的条件下培养一段时间．
③分别取两组柑橘幼苗等量的叶片进行色素提取和分离实验，对比两组实验层析分离结果．
分析回答以下问题：
（1）请改正上述方法步骤中的缺陷：步骤①

 

；步骤②

 

．
（2）改正实验缺陷后，按照该同学的假设，预期观察到的现象是：乙组滤纸条从上至下第

 

条色素带比甲组的窄．
Ⅲ．柑橘病毒类病害的危害日趋严重，已成为发展柑橘生产的严重障碍．依托西南大学的科研支持，北碚歇马镇成立了柑橘无毒苗研究中心．要获得柑橘无毒苗先选用柑橘幼苗的

 

的组织为材料，进行植物组织培养． 该培养液中常添加

 

等植物激素，以调节植物组织的正常发育．该生物技术的理论基础是

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,植物培养的条件及过程

专题：

分析：由图中室内CO₂浓度变化曲线可知，在ab段CO₂含量上升是因为光合作用小于呼吸作用，b点是光合作用等于呼吸作用，bc段是光合作用大于呼吸作用，d点是光合作用等于呼吸作用．由图中CO₂吸收速率变化曲线可知，CO₂吸收速率代表的是净光合作用速率，当净光合作用速率（净光合作用速率=真正光合速率-呼吸速率）为零时，就代表光合作用和呼吸作用相等．

解答： Ⅰ（1）实验第12h时植物进行光合作用和呼吸作用，但是根尖细胞不含叶绿体，因此产生[H]的细胞器只有线粒体．判断呼吸速率与光合速率相等的点从图中看有两种方法：若看室内CO₂浓度曲线的话，则拐点（最高点和最低点）就代表二者相等；若看CO₂吸收速率曲线的话，则曲线与时间轴的交点就代表二者相等．但题中又限制了24h-48h，故只有e和f两点．
（2）由于植物不吸收绿光，故换成绿光后相当于光照强度减弱，则[H]和ATP减少，C₃含量增多，C₅含量减少．
（3）从室内CO₂浓度变化可知，前24小时a点和d点室内CO₂浓度一样，表明前24小时无有机物的积累；而后24小时d点和g点室内CO₂浓度g点低于d点，表明后24小时内有有机物的积累．即后24小时的平均光合作用强度大于前24小时，故后24I小时平均光照强度大于前24小时．
Ⅱ（1）步骤①中，柑橘是无关变量，实验中应遵循无关变量等量的原则，所以应取相同的柑橘幼苗；步骤②中，根对矿质元素的吸收是以离子的形式吸收，而且溶于水溶液中，所以应采用甲组用完全培养液，乙组用缺磷的完全培养液．
（2）滤纸条从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，由于缺磷导致叶片中类胡萝卜素缺乏，所以乙组滤纸条从上至下第1、2条色素带比甲组的窄．
Ⅲ根尖或茎尖的组织几乎不含病毒，是培养无毒苗的好材料．植物组织培养需要添加生长素和细胞分裂素，其原理是植物细胞的全能性．
故答案为：
I、（1）线粒体         e、f
  （2）增多
  （3）弱
Ⅱ、（1）①取相同的柑橘幼苗
        ②甲组用完全培养液，乙组用缺磷的完全培养液
（2）1、2
III、茎尖或根尖      生长素和细胞分裂素     植物细胞的全能性

点评：本题综合考查了光合作用与呼吸作用的关系及其有关的实验和植物组织培养的相关知识．尤其是Ⅰ问对学生理解能力、思维能力和运用所学知识解决问题的能力的要求较高．