Question

某生物研究小組在密閉恒溫玻璃溫室內進行植物栽培試驗，連續48h測定溫室內CO₂濃度及植物CO₂吸收速率，得到如圖所示曲線（整個過程呼吸作用強度恒定），請回答下列相關問題：

（1）實驗前3小時葉肉細胞產生ATP的場所有

 

，圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時間點有

 

個．
（2）6h時CO₂的移動方向是

 

，由12時到18：時，葉綠體內C₃含量變化是

 

．
（3）葉綠體利用CO₂速率最大的時刻是

 

h時，前24小時比后24小時的平均光照強度

 

．
（4）如果使用相同強度綠光進行實驗，c點的位置將

 

（填“上移”、“下移”、“不變”，原因是

 

．
（5）某同學要初步探究植物新鮮葉片中色素的種類及相對含量，可依據

 

原理提取色素，采用紙層析法分離色素．如果濾紙條上的色素帶顏色較淺，其原因可能是

 

（至少答2點）．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,葉綠體色素的提取和分離實驗,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：圖中的CO₂吸收速率為可表示該植物的凈光合速率，室內CO₂濃度變化可表示該植物有機物的積累量．從曲線可知實驗的前3小時內植物只進行呼吸作用，6h時葉肉細胞呼吸速率與光合速率相等，此時細胞既不從外界吸收也不向外界釋放CO₂，其呼吸產生的CO₂正好供應給光合作用，所以呼吸速率與光合速率相等的時間點有4個，即6、18、30、42小時．圖中的CO₂吸收速率為凈光合速率，當CO₂吸收速率大于0時就有有機物的積累，因此圖中6～18h、30～42h均有有機物的積累．

解答： 解：（1）從曲線可知實驗的前3小時內植物只進行呼吸作用，所以葉肉細胞產生ATP的場所有細胞質基質和線粒體．呼吸速率與光合速率相等時，從外界吸收CO₂速率為零，所以呼吸速率與光合速率相等的時間點有4個，即6、18、36、42小時．
（2）6h時葉肉細胞呼吸速率與光合速率相等，此時細胞既不從外界吸收也不向外界釋放CO₂，其呼吸產生的CO₂正好供應給光合作用，即CO₂由線粒體產生移向葉綠體．由12h到18h時，光照強度逐漸減弱，其為暗反應提供的ATP和[H]逐漸減少，三碳化合物的還原速度減慢，C₃的消耗減少，所以葉綠體內C₃含量增多．
（3）葉綠體利用CO₂速率最大的時刻是植物CO₂吸收速率曲線的最高點，即36 h時，由溫室內CO₂濃度曲線及植物CO₂吸收速率曲線，前24小時比后24小時CO₂濃度變化及CO₂吸收速率小，所以前24小時比后24小時的平均光照強度弱．
（4）植物光合作用吸收綠光最少，所以使用相同強度綠光進行實驗時，光合作用減弱，呼吸作用不變，吸收CO₂將減少，所以c點上移．
（5）采用紙層析法分離色素時發現濾紙條上的色素帶顏色較淺，說明濾液細線上的色素含量較少，原因可能是研磨不充分提取的色素少，加過多無水乙醇使色素被稀釋，重復劃線次數少等．
故答案為：
（1）細胞質基質和線粒體    4
（2）由線粒體移向葉綠體    增加
（3）36   弱
（4）上移  植物對綠光吸收很少，光合作用減弱，呼吸作用不變，吸收CO₂將減少
（5）色素可溶于有機溶劑無水乙醇中     研磨不充分；加過多無水乙醇；濾紙條未干燥處理；未重復畫濾液細線等

點評：本題考查光合作用的基本過程、影響光合作用速率的環境因素等，意在考查考生能運用所學知識通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力．