Question

20．图甲表示绿色植物叶肉细胞中发生的两种物质代谢过程，图中C₃代表含有3个碳原子的有机化合物．图乙是研究叶肉细胞中上述两种代谢过程的实验装置，在密闭小室内放有一新鲜叶片和C0₂缓冲液，缓冲液能补充CO₂，保持小室内二氧化碳浓度稳定在0.03%，小室内气体体积的变化可根据毛细管内水柱的移动距离测得．图丙表示在一定CO₂浓度、环境温度为25℃、不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作用强度（以CO₂吸收量表示）．（已知小麦植株进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30CC．）请据图回答下列问题．

（1）图甲中①②过程都产生了[H]和ATP．
（2）用图乙所示的装置研究③④过程时，在较强光照下，刻度毛细管内水柱将右移（左或右或不移动）．
（3）若用图乙装置测定叶片的呼吸速率，则需对装置做两处改进：①关闭光源（或黑暗条件下）；②CO₂缓冲液换为适宜浓度的NaOH溶液．
（4）图丙曲线中，当光照强度为X点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；在其他条件不变的情况下，将温度调节到30cc，曲线中a点将向下移动，b点将向右移动；图中C点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素是CO₂浓度，依此原理，在农业生产中可采用施有机肥、合理密植（具体措施）提高小麦产量．

Answer 1

分析 分析图1：①是有氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中；②是有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质；③和④是光合作用暗反应阶段，发生在叶绿体基质中，其中③是C₃的还原过程、④是CO₂的固定过程．
分析图2：研究叶肉细胞中呼吸作用和光合作用的装置图．研究有氧呼吸过程时，刻度毛细管液滴移动的距离则表示细胞呼吸消耗O₂的量；研究光合作用时，刻度毛细管中的液滴移动的距离表示叶肉细胞光合作用释放O₂的量．
分析图3：图示表示光照强度对光合作用的影响，a表示呼吸强度，b表示光补偿点，c表示光饱和点．

解答 解：（1）①是有氧呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，②是有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第一、第二阶段共同的产物是[H]和ATP．
（2）③④是光合作用过程，研究该过程时，刻度毛细管中的液滴移动的距离表示叶肉细胞光合作用释放O₂的量，即净光合作用亮．在较强光照下，光合作用增强，释放的氧气增加，故刻度毛细管内水柱将向右移动．
（3）有氧呼吸过程吸收氧气释放二氧化碳，光合作用释放氧气吸收二氧化碳，因此为了消除光合作用的影响，在测定有氧呼吸速率时应该关闭光源，同时将装置中的二氧化碳缓冲液换成氢氧化钠溶液，吸收有氧呼吸产生的二氧化碳．
（4）图丙曲线中，当光照强度为X点时，已经达到了光饱和点，此时光合作用大于呼吸作用且都可以产生ATP，叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体．在其他条件不变的情况下，将温度调节到30℃时呼吸作用增强，光合作用下降，所以a点下移，b点右移．图中C点以后已经达到光饱和点，此时限制光合作用的因素不再是光照强度，而是二氧化碳浓度．在农业生产中可采用施有机肥、合理密植提高小麦产量．
故答案为：
（1）[H]和ATP     
（2）右
（3）①关闭光源（或黑暗条件下）
②CO₂缓冲液换为适宜浓度的NaOH溶液
（4）细胞质基质、线粒体和叶绿体     下    右     CO₂浓度     施有机肥、合理密植

点评 本题结合过程图，考查呼吸作用和光合作用的相关知识及探究实验，意在考查考生的识记能力和识图能力；理解所学知识要点，把握知识间联系的能力；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理．