Question

7．研究者用儀器檢測擬南芥葉片在光-暗轉換條件下CO₂吸收量的變化，每2s記錄一個實驗數據并在圖中以點的形式呈現．
（1）在開始檢測后的200s內，擬南芥葉肉細胞利用光能分解水，同化CO₂．而在實驗的整個過程中，葉片可通過細胞呼吸將儲藏在有機物中穩定的化學能轉化為ATP中穩定的化學能和熱能．
（2）圖中顯示，擬南芥葉片在照光條件下CO₂吸收量在0.2-0.6μmol•m^-2•s^-1范圍內，在300s時CO₂釋放量達到2.2 μmol•m^-2•s^-1．由此得出，葉片的總（真正）光合速率大約是2.4-2.8μmol CO₂•m^-2•s^-1．（本小題所填數值保留至小數點后一位）
（3）從圖中還可看出，在轉入黑暗條件下100s以后，葉片的CO₂釋放逐漸減少，并達到一個相對穩定的水平，這提示在光下葉片可能存在一個與在黑暗中不同的呼吸過程．若在此時突然給于光照，則C3含量會減少（增加/減少）．
（4）為證明葉片在光下呼吸產生的CO₂中的碳元素一部分來自于葉綠體中的五碳化合物，可利用放射性14C同位素示蹤法技術進行研究．

Answer 1

分析 光合作用可以分為光反應和暗反應兩個階段．光反應階段主要發生水的光解，生成氧氣、[H]和ATP，其中[H]和ATP 可以參與暗反應．植物通過呼吸作用消耗有機物實現化學能向熱能和ATP的轉變．據圖分析，擬南芥在光照條件下二氧化碳的吸收達到最大值，黑暗條件下，二氧化碳的釋放量逐漸減少并趨于穩定．

解答 解：（1）在開始檢測后的200s內的光照條件下，擬南芥葉肉細胞利用光能將水光解為氧氣、[H]和ATP，其中[H]和ATP 可以參與暗反應．在實驗的整個過程中，葉片可通過細胞呼吸消耗有機物，將有機物中穩定的化學能轉化為ATP中的活躍的化學能和熱能．
（2）據圖分析，擬南芥葉片在照光條件下進行光合作用，CO₂吸收量在0.2～0.6μmol•m^-2•s^-1范圍內，在300s時擬南芥只進行呼吸作用，所以CO₂釋放量達到2.2μmol•m^-2•s^-1．真正的光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率=（0.2～0.6）+2.2=2.4～2.8μmolCO₂•m^-2•s^-1．
（3）據圖分析，在轉入黑暗條件下100s以后，葉片的CO₂釋放速率逐漸減少并趨于穩定，葉片中可能存在一個與在黑暗中不同的呼吸過程．若在此時突然給于光照，三碳化合物還原速率加快，則C3含量會減少．
（4）為證明葉片在光下呼吸產生的CO₂中的碳元素的來源與去向可以采用14_C同位素示蹤技術進行研究．
故答案為：
（1）水  細胞呼吸
（2）0.2-0.6 釋放量  2.4-2.8     
 （3）逐漸減少  減少
（4）放射性14C同位素示蹤法

點評 本題結合圖示主要考查光合作用的過程與呼吸作用的過程，意在提高學生的識圖判斷和分析作答及對真正的光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率的理解與運用．