Question

【題目】紅萍是一種綠色植物，可望在太空艙中起到提供O2和吸收CO2的作用。為了研究紅萍與人共存情況下紅萍的供氧能力，我國科研人員建立受控密閉試驗艙和紅萍培養(yǎng)裝置，設立實驗組和對照組先后進行多次模擬實驗。密閉艙全天保持穩(wěn)定充足的光照，其他條件適宜。2名志愿者進入密閉艙中生活，每隔1h測定一次艙內O2、CO2濃度。結果如下圖所示。請回答下列問題。

(1)該實驗的自變量是___________。

(2)0-12h，紅萍固定CO2的速率___________(填“大于”或“等于”或“小于”)紅萍細胞呼吸產生CO2的速率。

(3)根據實驗結果判斷密閉艙內紅萍產生的O2能否滿足2名志愿者的呼吸消耗?___________(填能或否)，依據是______________________。

(4)制作紅萍葉片的橫切片，在顯微鏡下觀察發(fā)現葉肉細胞表皮細胞和葉脈細胞的形態(tài)、結構有顯著差異，造成這種差異的根本原因是___________。

Answer 1

【答案】紅萍的有無和測定時間 大于 能 密閉艙內O2和CO2濃度保持相對穩(wěn)定，說明紅萍產生的O2量約等于紅萍和人呼吸消耗的O2量 基因的選擇性表達

【解析】

1、光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成。光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物。
2、有氧呼吸過程分為三個階段，第一階段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，發(fā)生在細胞中基質中；有氧呼吸的第二階段是丙酮酸和水反應產生二氧化碳和[H]，發(fā)生在線粒體基質中，有氧呼吸的第三階段是[H]與氧氣反應形成水，發(fā)生在線粒體內膜上，有氧呼吸的三個階段中有氧呼吸的第三階段釋放的能量最多，合成的ATP數量最多。
3、光合作用和呼吸作用過程是考查的重點和難點。光合作用合成有機物，而呼吸作用分解有機物。光合作用為呼吸作用提供有機物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水。凈光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率。

（1）本實驗是研究紅萍與人共存情況下紅萍的供氧能力，實驗組是放紅萍的組，而對照組是不放置紅萍的組，結合圖示不同測定時間中實驗結果的差異可知，本實驗研究的自變量是紅萍的有無和測定的時間。因變量是氧氣、二氧化碳的濃度變化。

（2）據右圖可知，012h，實驗組的CO2的濃度比對照組低，說明紅萍消耗了一部分的CO2，故紅萍固定CO2的速率大于紅萍細胞呼吸產生CO2的速率。

（3）在12h之后，實驗組中密閉艙內O2和CO2濃度保持相對穩(wěn)定，說明紅萍產生的O2量約等于紅萍和人呼吸消耗的O2量，故密閉艙內紅萍產生的O2能滿足2名志愿者的呼吸消耗。

（4）同一生物體內不同細胞的形態(tài)和結構不同的根本原因是基因選擇性表達的結果。