Question

【題目】圖1表示生物體內的代謝過程，ad代表不同的物質，IV為不同的過程，圖2為測定某植物光合速率和細胞呼吸速率的實驗裝置，請回答：

（1）圖1中，物質b在___________結構中發生反應，過程Ⅱ產生的三碳化合物反應時需要過程Ⅰ提供的物質是___________。若2，4-二硝基苯對過程Ⅲ物質變化無影響，但使該過程所釋放的能量都以熱能的形式散失，這表明該物質使分布在___________（填細胞結構）上的酶無法催化ATP合成。

（2）圖1中，若突然降低環境中b的濃度，則細胞中C5的含量變化為___________。低溫葉片光合速率降低，則可能原因是___________。

（3）為探究綠光是否影響植物幼苗的葉綠素含量選取分別在___________條件下培養的同種植物幼苗同一部位的葉片，提取和分離葉綠體色素，最終觀察______________________。

（4）利用圖2裝置測定光合速率和細胞呼吸速率。25℃條件下，有光源時光照強度適宜，且實驗開始時有色液滴在毛細刻度管的位置是2mL。每個實驗中活的植物幼苗組和消毒處理的死亡的植物幼苗組分別為1組2組。

實驗一：光照條件下，30分鐘后，1組有色液體刻度為8mL，2組有色液體刻度為3mL。

實驗二：黑暗條件下，30分鐘后，1組有色液體刻度為0mL，2組有色液體刻度為1mL。

則實驗一和實驗二中的X溶液分別是______________________，且實驗二的2組刻度變化的原因可能是______________________，該植物幼苗該實驗條件下實際光合速率為___________mL/h。

Answer 1

【答案】 葉綠體基質 [H]和ATP 線粒體內膜 升高 低溫降低光合作用有關酶的活性（或低溫降低了葉綠素的含量） 白光（或自然光）、綠光 濾紙條上葉綠素a、b色素帶的寬窄（或濾紙條上葉綠素a、b色素帶顏色深淺） NaHC03溶液（或C02緩沖液）、NaOH溶液 環境物理因素（如溫度變化等）對實驗的影響 12

【解析】試題分析：理清有氧呼吸和光合作用的過程等相關知識，據此明辨圖1中ad代表不同的物質，IV所示不同的過程，圍繞題意對(1)至(2)題進行解答。由題意準確把握實驗目的并以“圖2裝置呈現的信息”為切入點，找出實驗變量（自變量、因變量、無關變量），圍繞實驗設計應遵循的原則、綠葉中色素的提取和分離的實驗、光合作用和呼吸作用的相關知識，對(3)至(4)題進行解答。

(1)圖1的物質b所示的CO2是光合作用[Ⅱ]暗反應的原料，暗反應的場所是葉綠體基質；過程Ⅱ產生的三碳化合物反應時需要過程[Ⅰ]光反應提供[H]和ATP。Ⅲ表示在線粒體內膜上進行的有氧呼吸的第三階段；若2，4-二硝基苯對過程Ⅲ的物質變化無影響，但使該過程所釋放的能量都以熱能的形式散失，這表明該物質使分布在線粒體內膜上的酶無法催化ATP合成。

(2)圖1中，若突然降低環境中b所示的CO2濃度，則導致CO2與C5結合生成C3的CO2固定過程減弱，C3被還原生成C5的過程仍在繼續，所以細胞中C5的含量將升高。低溫會降低酶的活性，葉綠素在低溫條件下易被分解，因此低溫導致葉片光合速率降低的可能原因是：低溫降低光合作用有關酶的活性（或低溫降低了葉綠素的含量）。

(3)探究綠光是否影響植物幼苗的葉綠素含量，依據實驗設計遵循的對照原則，實驗組的幼苗應給予綠光照射，對照組的幼苗應給予白光（或自然光）照射，相同條件培養一段時間后，選取分別在白光（或自然光）、綠光條件下培養的同種植物幼苗同一部位的葉片，提取和分離葉綠體色素，最終觀察濾紙條上葉綠素a、b色素帶的寬窄（或濾紙條上葉綠素a、b色素帶顏色深淺）。

(4) 實驗一：光照條件下，植物既能進行光合作用，又能進行呼吸作用，測定的應是凈光合速率，而凈光合速率的大小應以O2的釋放量表示（即有色液滴移動的距離是由試管內O2的變化量引起），因此實驗過程中應維持CO2濃度的相對穩定，裝置中的X溶液應是NaHC03溶液（或C02緩沖液）。實驗二：黑暗條件下，測定的應是呼吸速率，為了避免呼吸產物CO2的干擾，裝置中的X溶液應是NaOH溶液。兩種實驗的2組均為對照組，對照組刻度變化的原因可能是：環境物理因素（如溫度變化等）對實驗的影響。由題意和實驗一、二的結果推知：該植物幼苗在該實驗條件下凈光合速率為[8－2－（3－1）] ×2＝10mL/h，呼吸速率為（2－1）×2＝2mL/h，所以實際光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝10＋2＝12mL/h。