Question

1．選取某植物幼苗進行了無土栽培實驗，下圖為該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖，請分析回答相關問題：
（1）A點時葉肉細胞中O₂的移動方向是從葉綠體移向線粒體．研究者用含¹⁸O的葡萄糖追蹤根細胞有氧呼吸中的氧原子，其轉移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳（用文字和箭頭表示）．
（2）據(jù)圖分析，光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶對溫度的敏感度高（“高”或“低”），溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟效益，應控制的最低溫度為20℃．
（3）圖中B、D點光合作用制造的有機物是呼吸作用消耗有機物的兩倍．
（4）研究者分別用12%的氧氣和22%的氧氣對兩組幼苗的根系進行持續(xù)供氧．一段時間后，測得用12%的氧氣處理植株的干重顯著低于另一組，原因是根系呼吸速率下降，影響根對無機鹽的吸收，使光合作用固定的有機物減少．
（5）為了探究不同條件對植物光合速率和呼吸速率的影響，用8株各有20片葉片、大小長勢相似的某盆栽植株，分別放在密閉的玻璃容器中，在不同條件下利用傳感器定時測定密閉容器中二氧化碳的含量．實驗結果統(tǒng)計如表：

編號	1	2	3	4	5	6	7	8
溫度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照強度（lx）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
12小時后CO2變化量（g）	-0.5	+0.1	-1.5	+0.4	-3.0	+1.0	-3.1	+0.8

（注：“+”表示環(huán)境中二氧化碳增加；“-”表示環(huán)境中二氧化碳減少）
①用編號為2、4、6、8的裝置可構成一個相對獨立的實驗組合，該實驗組合的目的是探究溫度對植物呼吸作用速率的影響．由表可知，植物呼吸作用和光合作用最強的分別是第6、5編號組實驗．
②現(xiàn)有一株某植物的葉黃素缺失突變體，將其葉片進行了紅光照射光吸收測定，與正常葉片相比，實驗結果是光吸收差異不（“不”或“非常”）顯著．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：實線代表凈光合作用強度，虛線表示呼吸作用強度；隨著溫度的升高，光合作用和呼吸作用都逐漸增強，隨溫度的升高，光合作用增加的快，說明與光合作用有關的酶更敏感；A點從空氣中吸收的二氧化碳為0，光合作用等于呼吸作用，光合作用產(chǎn)生的氧氣完全被呼吸作用吸收；大于5℃后經(jīng)光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用．

解答 解：（1）A點時光合速率等于呼吸速率，葉肉細胞中O₂的移動方向是從葉綠體移向線粒體，有氧呼吸過程中，葡萄糖中氧的轉移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）據(jù)圖分析，隨著溫度升高，光合酶首先達到最適溫度，呼吸酶最適溫度比光合酶高，所以光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶對溫度的敏感度高；凈光合速率最大時最有利于植物生長，據(jù)圖最適溫度是20℃．
（3）AB段隨著溫度升高，光合速率增大，限制CO₂吸收速率的主要因素是溫度．光合作用制造的有機物量是總光合速率，等于凈光合速率加上呼吸速率，圖中B、D 兩點時，光合速率是呼吸速率的兩倍．
（4）根部供氧速率下降，產(chǎn)生的能量少，影響根部細胞主動運輸吸收的Mg²⁺等礦質元素，Mg²⁺是葉綠素合成的原料，缺Mg²⁺直接影響幼苗葉綠素的合成，從而導致植物體光合作用速率下降．
（5）①序號②④⑥⑧可構成另一個相對獨立的實驗組合，該實驗的自變量為溫度不同，并且光照強度為0，因此此組實驗可探究了溫度對植物呼吸作用速率的影響．由于溫度會影響酶的活性，在最適溫度條件下，酶活性最強，低于或高于該溫度，酶的活性均有所下降．因此通過實驗可以得出：在一定范圍內(nèi)，植物呼吸作用（強度/速度）隨溫度的提高而增加；超過一定溫度范圍，植物呼吸作用（強度/速度）隨溫度的提高而降低．
根據(jù)表格信息可以看出在光照強度為0時，二氧化碳釋放的量可以代表呼吸速率即第6組時最多，12小時二氧化碳的變化量為凈光合作用，真正的光合速率等于呼吸速率+凈光合速率，所以第5組，光合速率最大
②葉黃素主要吸收藍紫光，所以對紅光的吸收比較少．
故答案為：
（1）從葉綠體移向線粒體   葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
（2）高    20℃
（3）B、D
（4）根系呼吸速率下降，影響根對無機鹽的吸收，使光合作用固定的有機物減少
（5）①溫度對植物呼吸作用速率的影響    6、5
②不

點評 本題以曲線和表格的形式考查了影響光合作用和有氧呼吸的環(huán)境因素，要求考生首先能夠識記光合作用以及有氧呼吸過程中的物質變化，掌握影響光合作用環(huán)境因素，能夠結合圖形和表格信息解決相關問題．