Question

【題目】小麥?zhǔn)侵袊�最重要的糧食作物之一，某科研人員將小麥植株放在溫度適宜且恒定的密閉容器內(nèi)，在不同的光照條件下，測定該容器內(nèi)氧氣量的變化，實驗結(jié)果如圖所示。請分析回答：

（1）小麥在光下進(jìn)行有氧呼吸的過程中，放出的能量大部分_______。若要研究小麥光合作用過程中產(chǎn)生的淀粉中的碳元素是否來自光合作用過程中吸收的C02，可利用____________技術(shù)。

（2）B點時，葉肉細(xì)胞的光合作用速率___________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用速率，原因是_________________________________。

（3）實驗結(jié)果表明在515min內(nèi)，該容器內(nèi)氧氣量增加的速率逐漸減小，這是因為_______________。研究還發(fā)現(xiàn)，同一小麥植株的底部葉片呼吸作用強度比頂部葉片弱，其內(nèi)部原因最可能是_____________。

Answer 1

【答案】 以熱能形式散失 同位素示蹤 大于 B點時容器內(nèi)氧氣量不再發(fā)生變化，說明葉肉細(xì)胞光合作用產(chǎn)生的氧氣量與整個植株的所有細(xì)胞呼吸作用消耗的氧氣量相等，所以葉肉細(xì)胞的光合作用速率大于呼吸作用速率 光合作用使密閉容器內(nèi)的C02濃度逐漸減少，光合作用速率逐漸下降，與呼吸作用的差值逐漸減小，氧氣量增加速率減小 底部葉片衰老，與呼吸有關(guān)的酶活性降低

【解析】試題分析：由題圖曲線分析，由于該曲線的縱軸表示密閉容器中氧氣量的變化，密閉容器中細(xì)胞呼吸使氧氣量減少，光合作用使氧氣量增加，所以密閉容器中氧氣變化是光合作用和細(xì)胞呼吸作用的共同結(jié)果。由曲線可知，0-5分鐘是黑暗條件，細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，因此密閉容器中氧氣減少是細(xì)胞呼吸的結(jié)果；5-15分鐘密閉容器中氧氣增加，說明光合作用強度大于呼吸作用強度；15分鐘之后，密閉容器中氧氣含量不變，說明光合作用與呼吸作用強度相等。

（1）根據(jù)“1moL葡萄糖在有氧呼吸過程釋放總能量為2780KJ,其中只有1161KJ用于合成ATP，其余都以熱能的形式散失”可知，小麥在光下進(jìn)行有氧呼吸的過程中，放出的能量大部分以熱能形式散失。若要研究小麥光合作用過程中淀粉中C是否來源于原料CO2中的碳，可以選用14CO2作為原料，通過測定小麥產(chǎn)生的淀粉中的碳元素是否14C，稱這樣的技術(shù)為同位素示蹤技術(shù)。

(2)B點時，密閉容器中氧氣含量不變，說明整株小麥光合作用產(chǎn)生的氧氣與呼吸作用消耗的氧氣相等，即整株小麥光合作用速率與呼吸作用速率相等。由于小麥植株上存在大量不能進(jìn)行光合作用但能進(jìn)行呼吸作用的細(xì)胞，所以像葉肉細(xì)胞這樣能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞，其光合作用速率一定大于其呼吸作用速率。

(3)由題圖可知，5-15min內(nèi)，由于光合作用消耗二氧化碳，密閉容器中二氧化碳濃度逐漸降低，光合作用速率逐漸下降，與呼吸作用的差值逐漸減小，所以容器內(nèi)氧氣量增加的速率逐漸減小。同一小麥植株的底部葉片呼吸作用強度比頂部葉片弱，其內(nèi)部原因最可是小麥底部細(xì)胞衰老，呼吸酶活性降低。