Question

（12分）某生物研究小組在密閉恒溫玻璃溫室內進行植物栽培實驗，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）實驗過程的前3小時葉肉細胞產生ATP的場所有                          ，12h時細胞內CO₂的移動方向是                                                              。

（2）圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時間點有        個，若在12h時突然補充光照，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”或“不變”），

原因是                                 。

（5）另一研究小組的成員想要探究葉片中光合產物的積累是否會抑制光合作用，以下是他們的實驗設計思路：在其他實驗條件適宜的情況下，對植物部分葉片遮光處理，使遮光葉片成為需要光合產物輸入的器官，檢測           葉片的光合產物含量和光合速率，與對照組植株的葉片相比，若檢測結果是                                      ，則說明葉片中光合產物的積累會抑制光合作用。

 

Answer 1

【答案】

（1）細胞質基質和線粒體     由線粒體移向葉綠體，由細胞外移向葉綠體

（2）4          下降（減少）

（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，實驗過程中從溫室吸收的總量將減少

（5）未遮光    光合產物含量下降，光合速率上升

【解析】（1）據圖分析，前3小時葉肉細胞產生CO₂吸收速率為負值，說明只進行細胞呼吸，故產生ATP的場所有細胞質基質和線粒體。12h時CO₂吸收速率達到一個峰值，說明這時光合速率大于呼吸速率，故CO₂的移動方向是由線粒體移向葉綠體，由細胞外移向葉綠體。

（2）呼吸速率與光合速率相等，即凈光合速率為0，即植物CO₂吸收速率為0，有6、18、30、42點4個時刻。若在12h時突然補充光照，光反應加強，產生的ATP和NADPH增加，使暗反應C₃的還原加強，從而使C₃的含量下降。

（3）據圖可知，植物CO₂吸收速率在36小時最高，即葉綠體利用CO₂速率最大的時刻。前24小時凈光合量小于后24小時的，故前24小時平均光合速率小于后24小時的，推斷前24小時平均光照強度小于后24小時的。

（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）該對照實驗的目的是要探究葉片中光合產物的積累是否會抑制光合作用，故應該檢測未遮光葉片的光合產物含量和光合速率，如果葉片中光合產物的積累會抑制光合作用，那么與對照組植株的葉片相比，該未遮光葉片的光合產物含量下降，光合速率上升。

考點：本題考查植物代謝的相關知識，意在考查考生理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力，能運用所學知識與觀點，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。