Question

【題目】研究者選取南瓜幼苗進行了無土栽培實驗，如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）圖中顯示，南瓜幼苗光合速率和呼吸速率相等時的溫度是______℃，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___________________________________

（2）據圖分析，呼吸酶對溫度的敏感度比光合酶對溫度的敏感度______，溫室栽培該植物，為獲得最大經濟效益，假定其它條件都最適時，應控制的最適溫度為______℃。

（3）請補充完整驗證“鎂是植物生長所必需的元素” 實驗的基本思路：將生理狀態相同的南瓜幼苗分為甲、乙兩組，甲組用完全培養液進行無土栽培，乙組_________________

Answer 1

【答案】 5 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 低 20 用缺鎂的完全培養液進行無土栽培，一段時間后發現甲組幼苗生長正常、乙組葉片發黃、生長不良，向乙組添加適量的鎂后幼苗生長恢復正常

【解析】試題分析：本題的知識點是有氧呼吸的過程，有氧呼吸與光合作用的關系，溫度對于光合作用和有氧呼吸過程的影響。正確解讀題圖曲線獲取信息是解題的關鍵，對于光合作用、呼吸作用過程及影響因素的綜合應用是本題考查的重點。分析題圖可知，植物從空氣中吸收的二氧化碳的量為凈光合作用的量，呼吸作用氧氣的消耗量是實際呼吸作用的量，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，光合作用產生的氧氣完全被呼吸作用吸收。隨著溫度的升高，光合作用和呼吸作用都逐漸增強，大于5℃后凈光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用。

（1）據圖分析可知，5℃時，南瓜幼苗從外界吸收的二氧化碳為0，說明此時光合速率等于呼吸速率。有氧呼吸的過程中葡萄糖酵解形成丙酮酸，丙酮酸脫羧形成二氧化碳，因此葡萄糖中碳原子的轉移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。

（2）分析題圖可知，凈光合作用強度隨溫度升高而升高更快，因此呼吸酶對溫度的敏感度比光合酶對溫度的敏感度低，在20℃植物凈光合作用最強，此時細胞呼吸作用較弱，是獲得最大經濟效益的最適宜溫度。

（3）設計實驗應遵循對照原則及單一變量原則，驗證“鎂是植物生長所必需的元素”應設計實驗組與對照組，其設計思路是：將生理狀態相同的南瓜幼苗分為甲、乙兩組，甲組用完全培養液進行無土栽培，乙組用缺鎂的完全培養液進行無土栽培，一段時間后發現甲組幼苗生長正常、乙組葉片發黃、生長不良，向乙組添加適量的鎂后幼苗生長恢復正常。