Question

如圖1表示的是測(cè)量玉米種子萌發(fā)時(shí)錐形瓶中氣體體積變化的實(shí)驗(yàn)裝置，錐形瓶中放的種子事先用水浸泡過(guò)，并在稀釋的消毒劑中清洗過(guò)（不影響種子的生命力）．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)管內(nèi)油滴位于標(biāo)尺0點(diǎn)，在25℃恒溫條件下每隔半小時(shí)利用標(biāo)尺測(cè)量出管內(nèi)油滴移動(dòng)的距離，由此計(jì)算出瓶?jī)?nèi)氣體體積的變化，并記錄．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）帶色油滴移動(dòng)的方向是

 

，主要原因是

 

 

．
（2）為減小因物理因素造成的誤差，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的對(duì)照組．對(duì)照組錐形瓶中的實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)作何調(diào)整？

 

．
（3）將實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的數(shù)據(jù)后，某時(shí)刻實(shí)驗(yàn)組瓶?jī)?nèi)氣體的體積變化為-5.4mL，對(duì)照組瓶?jī)?nèi)氣體的體積變化為+0.2mL．假設(shè)種子有氧呼吸分解的有機(jī)物全部為葡萄糖，請(qǐng)計(jì)算從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始到該時(shí)刻有氧呼吸過(guò)程中消耗葡萄糖總量為

 

g．
（4）將實(shí)驗(yàn)組玉米種子萌發(fā)的幼苗與植物三七的幼苗在相同條件下種植，研究?jī)煞N植物對(duì)CO₂的吸收速率隨光照強(qiáng)度變化的情況，并繪出如圖2曲線．當(dāng)光照強(qiáng)度為c時(shí)，比較植物玉米、三七的有機(jī)物積累速率A₁、A₂的大小和有機(jī)物合成速率B₁、B₂的大小，其結(jié)果應(yīng)分別為A₁

 

A₂、B₁

 

B₂．
（5）將玉米苗在含有¹⁴CO₂空氣的環(huán)境中培養(yǎng)，羊攝食后在其體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一些含有¹⁴C的丙氨酸．請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明¹⁴C示蹤的生理過(guò)程及這些丙氨酸分子的去路．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：細(xì)胞呼吸的過(guò)程和意義,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：據(jù)圖1可知，該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量種子有氧呼吸時(shí)消耗的氧氣量，主要原因是種子有氧呼吸消耗了氧氣，生成的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，所以錐形瓶?jī)?nèi)的氣體總量減少，帶色油滴移動(dòng)的方向?yàn)橄蜃笠苿?dòng)．
圖2中，玉米與三七相比，玉米需強(qiáng)光，三七需弱光，故光飽和度高的曲線為玉米．據(jù)曲線圖可知，當(dāng)光照強(qiáng)度為c時(shí)，兩曲線相交，故凈光合作用相等；但由于玉米呼吸速率大于三七，故有機(jī)物合成速率玉米大于三七．

解答： 解：（1）該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量種子有氧呼吸時(shí)消耗的氧氣量，帶色油滴移動(dòng)的方向?yàn)橄蜃笠苿?dòng)，主要原因是種子有氧呼吸消耗了氧氣，生成了二氧化碳，其中的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，所以錐形瓶?jī)?nèi)的氣體總量減少，氣壓降低．
（2）為減小因物理因素造成的誤差，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的對(duì)照組．對(duì)照組設(shè)置應(yīng)符合單一變量原則，用等量的死種子代替實(shí)驗(yàn)組的活種子，其他設(shè)置同實(shí)驗(yàn)組．
（3）將實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的數(shù)據(jù)后，某時(shí)刻實(shí)驗(yàn)組瓶?jī)?nèi)氣體的體積變化為-5.4mL，對(duì)照組瓶?jī)?nèi)氣體的體積變化為+0.2mL，故消耗的氧氣為5.4mL+0.2mL=5.6mL，由有氧呼吸中氧氣和葡萄糖的比例為6：1．故有氧呼吸過(guò)程中消耗葡萄糖總量為（5.6×10^-3）÷22.4×

1

6

×180=7.5×10^-3 g．
（4）玉米與三七相比，玉米需強(qiáng)光，三七需弱光．據(jù)曲線圖可知，當(dāng)光照強(qiáng)度為c時(shí)，兩曲線相交，故凈光合作用相等；又由于二者呼吸速率玉米大于三七，故有機(jī)物合成速率玉米大于三七．
（5）將玉米苗在含有¹⁴CO₂空氣的環(huán)境中培養(yǎng)，玉米苗利用¹⁴CO2通過(guò)光合作用合成含¹⁴C的糖類或氨基酸，羊攝食含⁴C的糖類后經(jīng)呼吸作用分解為含¹⁴C的丙酮酸，丙酮酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用形成含¹⁴C的丙氨酸，羊也可以從玉米苗種直接獲得含¹⁴C的丙氨酸．
丙氨酸分子的去路有：①丙氨酸在羊體內(nèi)被合成蛋白質(zhì)或經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用形成含⁴C的其他非必需氨基酸；
②丙氨酸在羊體內(nèi)被脫去氨基形成丙酮酸，丙酮酸可以氧化分解釋放能量或合成糖、脂肪，而含氮部分轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩兀?br />③丙氨酸的代謝終產(chǎn)物有尿素、二氧化碳和水，二氧化碳通過(guò)呼吸作用排出體外，尿素和水可以通過(guò)血液循環(huán)到達(dá)排泄器官而排出體外．
故答案為：
（1）向左  種子有氧呼吸消耗了氧氣，生成了二氧化碳，其中的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，所以錐形瓶?jī)?nèi)的氣體總量減少，氣壓降低．
（2）用等量的死種子代替實(shí)驗(yàn)組的活種子
（3）7.5×10^-3
（4）=＞
（5）①玉米苗利用¹⁴CO2通過(guò)光合作用合成含¹⁴C的糖類或氨基酸，②羊攝食含¹⁴C的糖類后經(jīng)呼吸作用分解為含¹⁴C的丙酮酸，丙酮酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用形成含¹⁴C的丙氨酸，羊也可以從玉米苗種直接獲得含¹⁴C的丙氨酸．
丙氨酸分子的去路：①丙氨酸在羊體內(nèi)被合成蛋白質(zhì)或經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用形成含¹⁴C的其他非必需氨基酸；
②丙氨酸在羊體內(nèi)被脫去氨基形成丙酮酸，丙酮酸可以氧化分解釋放能量或合成糖、脂肪，而含氮部分轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩兀?br />③丙氨酸的代謝終產(chǎn)物有尿素、二氧化碳和水，二氧化碳通過(guò)呼吸作用排出體外，尿素和水可以通過(guò)血液循環(huán)到達(dá)排泄器官而排出體外

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合實(shí)驗(yàn)考查了光合作用和呼吸作用的過(guò)程及影響因素，意在考查學(xué)生的理解和綜合應(yīng)用能力，試題難度中等．