Question

13．如圖1表示番茄葉肉細胞內(nèi)兩個重要的生理過程，圖2是某科研小組利用密 閉的透明玻璃小室探究番茄植株光合作用速率的裝置．

每隔20分鐘記錄一次刻度數(shù)據(jù)
…		25	27	31	37	…

（1）圖1中，②過程進行的場所是葉綠體類囊體薄膜，④過程進行的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)．①〜④過程中，能為該細胞合成蛋白質(zhì)供能的過程是③④．
（2）在適宜溫度和光照條件下，向圖2所示的裝置通入¹⁴C0₂．當(dāng)反應(yīng)進行到0.5s時，¹⁴C出現(xiàn)在C₃中；反應(yīng)進行到5s時，¹⁴C出現(xiàn)在（CH₂O）中．該實驗是通過控制反應(yīng)時間（條件）來探究CO₂中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑，用到的實驗方法為同位素標(biāo)記法．
（3）將圖2所示的裝置放在自然環(huán)境下，測定夏季一晝夜（零點開始）小室內(nèi)植物氧氣釋 放速率的變化，得到如圖3所示曲線．觀察裝置中液滴的位置，c點時刻的液滴位于起始位置的左側(cè)，液滴移到最右點是在一天中的18（或g）點．在下午某段時間內(nèi)，記錄液滴的移動，獲得以下數(shù)據(jù)：
該組實驗數(shù)據(jù)是在圖3所示曲線的e～f段獲得的．如果要測定該植物真正光合作用的速率，該如何設(shè)置對照實驗？設(shè)置如圖2一樣的裝置，將該裝置遮光放在和A相同的環(huán)境條件下．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1中，①表示水的光解，即光合作用的光反應(yīng)階段，圖中A表示氧氣；②就表示光合作用暗反應(yīng)階段，B表示二氧化碳；③有氧呼吸的第三階段；④表示有氧呼吸的第一、二兩個階段．因此甲表示葉綠體，乙表示線粒體．
圖2是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說明實驗過程中二氧化碳濃度始終不變，因此刻度移動表示是氧氣的變化量．液滴移到最右邊，此時一天中儲存氧氣最多．
圖3中g(shù)點表示光合作用與呼吸作用相等，超過該點將消耗氧氣，所以g點時儲存氧氣最多．由數(shù)據(jù)可知，相同的時間刻度變化越來越小，說明釋放的氧氣量在減少，對應(yīng)圖3中de段或fg段．

解答 解：（1）由圖分析，①②過程產(chǎn)生了有機物，在進行光合作用，②過程為光反應(yīng)過程，在葉綠體類囊體薄膜進行；③④過程消耗有機物產(chǎn)生CO₂ ，進行呼吸作用，④過程進行的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)或線粒體基質(zhì)；③④過程呼吸作用為蛋白質(zhì)合成供能．
（2）該實驗的自變量為反應(yīng)時間，用到的實驗方法是同位素標(biāo)記法．
（3）裝置中的CO2緩沖液能夠使裝置內(nèi)的CO2濃度保持相對穩(wěn)定．由圖可知，c點之前，植物光合作用速率小于呼吸作用速率，O2消耗速率大于產(chǎn)生速率，裝置中氣體體積減少，因此c點時刻液滴向c點時刻的液滴位于起始位置的左側(cè)，液滴移到最右點表明植物積累有機物最多，是在一天中的18時（g）；由液滴的移動的刻度可知，植物氧氣釋放速率在增加，對應(yīng)圖中的e〜f段；圖中測定的是凈光合速率，欲測定該植物真正光合作用的速率，須知道植物呼吸作用速率，可設(shè)置如圖2一樣的裝置，遮光放在和A相同的環(huán)境條仵下．
故答案為：
（1）葉綠體類囊體薄膜    細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)   ③④
（2）反應(yīng)時間     同位素標(biāo)記法
（3）左   18（或g）    e～f    設(shè)置如圖2一樣的裝置，將該裝置遮光放在和A相同的環(huán)境條件下

點評 本題光合作用的過程相關(guān)知識，意在考查考生能運用所學(xué)知識，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進行解釋、推理，做出合理的判斷．