Question

15．某研究小組對(duì)一大豆新品種種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)過程開展研究，首先將大豆種子置于水分（蒸餾水）、通氣、光照等條件適宜的環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢測(cè)萌發(fā)種子的干重變化，結(jié)果如圖1所示．據(jù)圖分析：
（1）第2-6天，種子從外界吸收水分，參與細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)，導(dǎo)致干重增加．6天后種子干重減少的主要原因是細(xì)胞呼吸分解了有機(jī)物．
（2）種皮未突破前，種子以無(wú)氧呼吸為主，第4天，實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得種子吸收的O₂和釋放的CO₂之比為1：3，此時(shí)大豆細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物酒精增多，該物質(zhì)產(chǎn)生于細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，產(chǎn)生
該物質(zhì)的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是6：7．第10天，大豆的呼吸速率與光合速率大致相當(dāng)．（3）實(shí)驗(yàn)小組在光照強(qiáng)度和CO₂濃度等條件不變的情況下，測(cè)定不同溫度對(duì)大豆葉的凈光合速率和呼吸速率的影響，結(jié)果如圖2．據(jù)圖分析，大豆最適生長(zhǎng)溫度是18℃左右，在此溫度下，每l00mm²葉面積上1小時(shí)光合作用制造的葡萄糖是66μmol．
（4）研究小組發(fā)現(xiàn)沙塵天氣影響大豆生長(zhǎng)，分析認(rèn)為：首先，沙塵天氣直接影響葉綠體中的ATP和[H]產(chǎn)生，其次沙塵堵塞大豆葉氣孔，影響光合作用的暗反應(yīng)階段．

Answer 1

分析 據(jù)圖1可知，第2-6天，種子無(wú)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(jié)合水導(dǎo)致的；6天后種子干重減少的主要原因是種子進(jìn)行細(xì)胞呼吸，有機(jī)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(shuō)明多余的二氧化碳為無(wú)氧呼吸釋放的，無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物還有酒精，場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．由圖2可知，18℃時(shí)凈光合作用最大，故大豆最適生長(zhǎng)溫度是18℃，此時(shí)凈光合作用為800，呼吸作用為300，光合作用中二氧化碳和葡萄糖的比例為6：1，計(jì)算時(shí)注意單位換算，圖表中為秒和m²，題干中為小時(shí)和mm²．沙塵天氣時(shí)，光照減弱，光反應(yīng)減弱，ATP和[H]減少，又沙塵堵塞大豆葉氣孔，影響了二氧化碳的吸收，使暗反應(yīng)減弱，因此沙塵天氣影響了大豆生長(zhǎng)．

解答 解：（1）第2-6天，種子干重增加是因種子吸收水分，自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水導(dǎo)致的.6天后種子干重減少的主要原因是種子進(jìn)行細(xì)胞呼吸，有機(jī)物被分解使干重減少．
（2）種子吸收的O₂和釋放的CO₂之比為1：3，說(shuō)明多余的二氧化碳為無(wú)氧呼吸釋放的，故產(chǎn)物酒精增多，無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所為細(xì)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(wú)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，故產(chǎn)生該物質(zhì)的葡萄糖即無(wú)氧呼吸的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是6：7．
（3）由圖2可知，18℃時(shí)凈光合作用最大，故大豆最適生長(zhǎng)溫度是18℃，此時(shí)凈光合作用為800，呼吸作用為300，每l00mm²葉面積上1小時(shí)光合作用制造的葡萄糖=$\frac{（800+300）×3600×100}{6×1000000}$=66，計(jì)算時(shí)注意單位換算，圖表中為秒和m²，題干中為小時(shí)和mm²．
（4）沙塵天氣時(shí)，光照減弱，光反應(yīng)減弱，ATP和[H]減少，又沙塵堵塞大豆葉氣孔，影響了二氧化碳的吸收，使暗反應(yīng)減弱，因此沙塵天氣影響了大豆生長(zhǎng)．
故答案為：
（1）水分細(xì)胞呼吸分解了有機(jī)物 
（2）酒精細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)   6：7    10
（3）18   66  
（4）ATP和[H]暗反應(yīng)

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了光合作用和呼吸作用的過程和計(jì)算，考查了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析圖表和理解能力，試題較難．