Question

15．某研究小組對一大豆新品種種子萌發和幼苗生長過程開展研究，首先將大豆種子置于水分（蒸餾水）、通氣、光照等條件適宜的環境中培養，定期檢測萌發種子的干重變化，結果如圖1所示．據圖分析：
（1）第2-6天，種子從外界吸收水分，參與細胞內生化反應，導致干重增加．6天后種子干重減少的主要原因是細胞呼吸分解了有機物．
（2）種皮未突破前，種子以無氧呼吸為主，第4天，實驗小組測得種子吸收的O₂和釋放的CO₂之比為1：3，此時大豆細胞內有機物酒精增多，該物質產生于細胞的細胞質基質中，產生
該物質的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是6：7．第10天，大豆的呼吸速率與光合速率大致相當．（3）實驗小組在光照強度和CO₂濃度等條件不變的情況下，測定不同溫度對大豆葉的凈光合速率和呼吸速率的影響，結果如圖2．據圖分析，大豆最適生長溫度是18℃左右，在此溫度下，每l00mm²葉面積上1小時光合作用制造的葡萄糖是66μmol．
（4）研究小組發現沙塵天氣影響大豆生長，分析認為：首先，沙塵天氣直接影響葉綠體中的ATP和[H]產生，其次沙塵堵塞大豆葉氣孔，影響光合作用的暗反應階段．

Answer 1

分析 據圖1可知，第2-6天，種子無光合作用，故干重增加是因種子吸收水分，自由水轉化為結合水導致的；6天后種子干重減少的主要原因是種子進行細胞呼吸，有機物被分解使干重減少．種子吸收的O₂和釋放的CO₂之比為1：3，說明多余的二氧化碳為無氧呼吸釋放的，無氧呼吸的產物還有酒精，場所為細胞質基質．由圖2可知，18℃時凈光合作用最大，故大豆最適生長溫度是18℃，此時凈光合作用為800，呼吸作用為300，光合作用中二氧化碳和葡萄糖的比例為6：1，計算時注意單位換算，圖表中為秒和m²，題干中為小時和mm²．沙塵天氣時，光照減弱，光反應減弱，ATP和[H]減少，又沙塵堵塞大豆葉氣孔，影響了二氧化碳的吸收，使暗反應減弱，因此沙塵天氣影響了大豆生長．

解答 解：（1）第2-6天，種子干重增加是因種子吸收水分，自由水轉化為結合水導致的.6天后種子干重減少的主要原因是種子進行細胞呼吸，有機物被分解使干重減少．
（2）種子吸收的O₂和釋放的CO₂之比為1：3，說明多余的二氧化碳為無氧呼吸釋放的，故產物酒精增多，無氧呼吸的場所為細胞質基質，由種子吸收的O₂和釋放的CO₂之比為1：3，故種子無氧呼吸和有氧呼吸釋放的二氧化碳之比為2：1，消耗的葡萄糖之比為$\frac{\frac{2}{2}}{\frac{1}{6}}$=6：1，故產生該物質的葡萄糖即無氧呼吸的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是6：7．
（3）由圖2可知，18℃時凈光合作用最大，故大豆最適生長溫度是18℃，此時凈光合作用為800，呼吸作用為300，每l00mm²葉面積上1小時光合作用制造的葡萄糖=$\frac{（800+300）×3600×100}{6×1000000}$=66，計算時注意單位換算，圖表中為秒和m²，題干中為小時和mm²．
（4）沙塵天氣時，光照減弱，光反應減弱，ATP和[H]減少，又沙塵堵塞大豆葉氣孔，影響了二氧化碳的吸收，使暗反應減弱，因此沙塵天氣影響了大豆生長．
故答案為：
（1）水分細胞呼吸分解了有機物 
（2）酒精細胞質基質   6：7    10
（3）18   66  
（4）ATP和[H]暗反應

點評 本題綜合考查了光合作用和呼吸作用的過程和計算，考查了學生綜合運用所學知識分析圖表和理解能力，試題較難．