Question

【題目】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”）。

（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________________________________（至少兩點）。

（6）若a點時溫室內CO2含量是88g，c點時溫室內CO2 含量為44g，則 48小時后該植物有機物的積累量是__________________g。

Answer 1

【答案】細胞質基質和線粒體 4 由線粒體移向葉綠體 增加 36 弱 上移 色素溶于有機溶劑無水乙醇中 研磨不充分，加過多乙醇，濾紙條未干燥處理，未重復畫濾液細線等 30g

【解析】

本題采用圖文結合的形式，考查學生對細胞呼吸、光合作用的過程及其影響的環境因素、綠葉中色素的提取和分離等相關知識的識記和理解能力，以及獲取信息、分析問題的能力。

(1) 實驗前3小時，即凌晨3小時前，CO2的吸收速率不變，但室內CO2濃度逐漸增加，說明葉肉細胞的光合作用不能進行，但能進行呼吸作用，因此產生ATP的場所有細胞質基質和線粒體。當呼吸速率與光合速率相等時，該植物對CO2的吸收速率為零，因此相應的時間點有4個，即6h、18h、30h、42h。

(2) 6h時，CO2的吸收速率為零，說明呼吸速率與光合速率相等，因此CO2 的移動方向是由線粒體移向葉綠體。由12時到18時，光照強度逐漸減弱，光反應產生的ATP和[H]逐漸減少，C3的還原速度減慢，C3的消耗減少，所以葉綠體內 C3 含量增加。

(3) 葉綠體利用CO2 速率最大的時刻是光合作用最強的時候，即CO2吸收速率曲線的最高點所對應的36 h時。CO2吸收速率的曲線上，6h～18h時段的峰值低于30h～42h時段的峰值，據此可推知：前24小時比后24小時的平均光照強度弱。

(4) 由于植物對綠光吸收很少，當使用相同強度綠光進行實驗時，該植物的光合作用減弱，呼吸作用不變，所以植物細胞從溫室中吸收的CO2將減少，圖中c點的位置將上移。

(5) 提取綠葉中色素的原理是：色素溶于有機溶劑無水乙醇中。如果采用紙層析法得到的濾紙條上的色素帶顏色較淺，其原因可能是：研磨不充分、加入的無水乙醇過多、濾紙條未干燥處理、未重復畫濾液細線等。

(6) 若a點時溫室內CO2含量是88g，c點時溫室內CO2 含量為44g，則 48小時內，溫室內CO2凈減少了88g－44g＝44g，依據如下的反應式可推知48小時后，該植物有機物的積累量是：（180×44）÷（6×44）＝30g。