Question

某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培试验，连续48h测定温室内CO₂浓度及植物CO₂吸收速率，得到如图所示曲线（整个过程呼吸作用强度恒定），请回答下列相关问题：   

（1）实验前3小时叶肉细胞产生ATP的场所有         ，图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有____个。
（2）6h时CO₂的移动方向是           ，由12时到18时，叶绿体内C₃含量变化是     。
（3）叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是      h时，前24小时比后24小时的平均光照强度            。
（4）如果使用相同强度绿光进行实验，c点的位置将       （填“上移”、“下移”、“不变”），原因是       。
（5）某同学要初步探究植物新鲜叶片中色素的种类及相对含量，可依据____  原理提取色素，采用纸层析法分离色素。如果滤纸条上的色素带颜色较浅，其原因可能是____  （至少答2点）。

Answer 1

（1）细胞质基质和线粒体    4（2）由线粒体移向叶绿体    增加（3） 36   弱（4）上移  植物对绿光吸收很少，光合作用减弱，呼吸作用不变，吸收CO₂将减少（5）色素可溶于有机溶剂无水乙醇中研磨不充分；加过多无水乙醇；滤纸条未干燥处理；未重复画滤液细线等。

解析试题分析：
（1）从曲线可知实验的前3小时内植物只进行呼吸作用，所以叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。呼吸速率与光合速率相等时，从外界吸收CO₂速率为零，所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、36、42小时。
（2）6h时叶肉细胞呼吸速率与光合速率相等，此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO₂，其呼吸产生的CO₂正好供应给光合作用，即CO₂由线粒体产生移向叶绿体。由12h到18h时，光照强度逐渐减弱，其为暗反应提供的ATP和[H]逐渐减少，三碳化合物的还原速度减慢，C₃的消耗减少，所以叶绿体内C₃含量增多。（3）叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是植物CO₂吸收速率曲线的最高点，即36 h时，由温室内CO₂浓度曲线及植物CO₂吸收速率曲线，前24小时比后24小时CO₂浓度变化及CO₂吸收速率小，所以前24小时比后24小时的平均光照强度弱。
（4）植物光合作用吸收绿光最少，所以使用相同强度绿光进行实验时，光合作用减弱，呼吸作用不变，吸收CO₂将减少，所以c点上移。
（5）采用纸层析法分离色素时发现滤纸条上的色素带颜色较浅，说明滤液细线上的色素含量较少，原因可能是研磨不充分提取的色素少，加过多无水乙醇使色素被稀释，重复划线次数少等。
考点：本题考查光合作用的基本过程、影响光合作用速率的环境因素等，意在考查考生能运用所学知识通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。