Question

9．某研究者對(duì)某一大豆新品種種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)過程開展研究，以下是研究過程繪制的4個(gè)圖象，請(qǐng)根據(jù)要求回答問題：

（1）將100粒大豆種子置于水分、空氣、光照等條件適宜的環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢測(cè)萌發(fā)種子的重量變化，結(jié)果如圖1所示．實(shí)驗(yàn)小組在第4天測(cè)得的種子吸收的O₂與釋放的CO₂之比為1：3，此時(shí)大豆細(xì)胞內(nèi)有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的比值為1：6；6天后種子重量減少的主要原因是細(xì)胞呼吸分解了有機(jī)物．研究者用含¹⁸O的葡萄糖追蹤根細(xì)胞有氧呼吸中的氧原子，其轉(zhuǎn)移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）取大豆幼苗進(jìn)行栽培試驗(yàn)，圖2為溫室中該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線．據(jù)圖分析，限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是溫度，B、D（填字母）點(diǎn)光合作用制造的有機(jī)物是呼吸作用消耗有機(jī)物的兩倍．為獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益，溫室應(yīng)控制的最低溫度為20℃．
（3）圖3為該幼苗在夏季晴朗無云的某天光合作用強(qiáng)度變化的曲線．圖中，該幼苗一天中有機(jī)物積累最多的點(diǎn)是19：30．在12：00左右出現(xiàn)光合作用強(qiáng)度“低谷”，此時(shí)葉片氣孔處于關(guān)閉狀態(tài)的數(shù)量增多，與F點(diǎn)相比較，G點(diǎn)葉綠體中C₃化合物的含量會(huì)減少．
（4）圖4表示該幼苗葉肉細(xì)胞中兩種細(xì)胞器之間以及細(xì)胞器與外界環(huán)境之間氣體的轉(zhuǎn)移過程，則發(fā)生在X結(jié)構(gòu)中的能量變化過程是光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能再轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的化學(xué)能，若圖4代表圖3中H點(diǎn)時(shí)氣體的轉(zhuǎn)移過程，請(qǐng)改正圖中存在的不當(dāng)之處（多余處請(qǐng)用×去掉）

Answer 1

分析 據(jù)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(zhuǎn)化為結(jié)合水導(dǎo)致的；6天后種子干重減少的主要原因是種子進(jìn)行細(xì)胞呼吸，有機(jī)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(chǎn)物還有酒精，場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．圖2表示溫度對(duì)光合作用的影響．圖3中，E、I點(diǎn)表示光補(bǔ)償點(diǎn)，F(xiàn)G下降的原因是溫度過高，氣孔部分關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)不足造成的．圖4中，X是葉綠體，Y是線粒體．

解答 解：（1）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(chǎn)物酒精增多，無氧呼吸的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，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$\frac{\frac{2}{2}}{\frac{1}{6}}$=6：1.6天后種子干重減少的主要原因是種子進(jìn)行細(xì)胞呼吸，有機(jī)物被分解使干重減少．葡萄糖中的氧原子在有氧呼吸中的轉(zhuǎn)移途徑為葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）據(jù)圖2分析，AB段曲線處于上升階段，此時(shí)限制光合作用的因素是自變量溫度．圖中B、D兩點(diǎn)細(xì)胞呼吸消耗的氧氣量與從空氣中吸收的二氧化碳量相等，此時(shí)光合作用制造的有機(jī)物是呼吸作用消耗有機(jī)物的兩倍．獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益，就是要控制最大的凈光合作用強(qiáng)度，20℃時(shí)凈光合強(qiáng)度達(dá)到最大值，呼吸作用強(qiáng)度相對(duì)較小，所以可以達(dá)到最大經(jīng)濟(jì)效益．
（3）據(jù)圖3分析，該幼苗一天中有機(jī)物積累最多的點(diǎn)是第二個(gè)光補(bǔ)償點(diǎn)，即19：30．與F點(diǎn)相比較，G點(diǎn)二氧化碳供應(yīng)減少，三碳化合物合成減少，故葉綠體中C₃化合物的含量會(huì)減少．
（4）圖4中，X表示葉綠體，其作用是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能再轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的化學(xué)能．若圖4代表圖3中H點(diǎn)時(shí)氣體的轉(zhuǎn)移過程，此時(shí)光合作用大于呼吸作用，所以Y結(jié)構(gòu)中沒有指向細(xì)胞外的箭頭．
故答案為：
（1）1：6   細(xì)胞呼吸分解了有機(jī)物   葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
（2）溫度   B、D   20
（3）19：30   減少
（4）光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能再轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的化學(xué)能

點(diǎn)評(píng) 此題考查細(xì)胞代謝與影響光合作用與細(xì)胞呼吸的知識(shí)．意在考查能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容，能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．