Question

9．某研究者對某一大豆新品種種子萌發(fā)和幼苗生長過程開展研究，以下是研究過程繪制的4個圖象，請根據(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)，定期檢測萌發(fā)種子的重量變化，結果如圖1所示．實驗小組在第4天測得的種子吸收的O₂與釋放的CO₂之比為1：3，此時大豆細胞內(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胞呼吸分解了有機物．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(zhuǎn)移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）取大豆幼苗進行栽培試驗，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）點光合作用制造的有機物是呼吸作用消耗有機物的兩倍．為獲得最大的經(jīng)濟效益，溫室應控制的最低溫度為20℃．
（3）圖3為該幼苗在夏季晴朗無云的某天光合作用強度變化的曲線．圖中，該幼苗一天中有機物積累最多的點是19：30．在12：00左右出現(xiàn)光合作用強度“低谷”，此時葉片氣孔處于關閉狀態(tài)的數(shù)量增多，與F點相比較，G點葉綠體中C₃化合物的含量會減少．
（4）圖4表示該幼苗葉肉細胞中兩種細胞器之間以及細胞器與外界環(huán)境之間氣體的轉(zhuǎn)移過程，則發(fā)生在X結構中的能量變化過程是光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學能再轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的化學能，若圖4代表圖3中H點時氣體的轉(zhuǎn)移過程，請改正圖中存在的不當之處（多余處請用×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)化為結合水導致的；6天后種子干重減少的主要原因是種子進行細胞呼吸，有機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，場所為細胞質(zhì)基質(zhì)．圖2表示溫度對光合作用的影響．圖3中，E、I點表示光補償點，F(xiàn)G下降的原因是溫度過高，氣孔部分關閉，二氧化碳供應不足造成的．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，無氧呼吸的場所為細胞質(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行細胞呼吸，有機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，此時限制光合作用的因素是自變量溫度．圖中B、D兩點細胞呼吸消耗的氧氣量與從空氣中吸收的二氧化碳量相等，此時光合作用制造的有機物是呼吸作用消耗有機物的兩倍．獲得最大的經(jīng)濟效益，就是要控制最大的凈光合作用強度，20℃時凈光合強度達到最大值，呼吸作用強度相對較小，所以可以達到最大經(jīng)濟效益．
（3）據(jù)圖3分析，該幼苗一天中有機物積累最多的點是第二個光補償點，即19：30．與F點相比較，G點二氧化碳供應減少，三碳化合物合成減少，故葉綠體中C₃化合物的含量會減少．
（4）圖4中，X表示葉綠體，其作用是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學能再轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的化學能．若圖4代表圖3中H點時氣體的轉(zhuǎn)移過程，此時光合作用大于呼吸作用，所以Y結構中沒有指向細胞外的箭頭．
故答案為：
（1）1：6   細胞呼吸分解了有機物   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的化學能再轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的化學能

點評 此題考查細胞代謝與影響光合作用與細胞呼吸的知識．意在考查能理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，能用文字、圖表以及數(shù)學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內(nèi)容，能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力．