Question

13．如图1表示番茄叶肉细胞内两个重要的生理过程，图2是某科研小组利用密 闭的透明玻璃小室探究番茄植株光合作用速率的装置．

每隔20分钟记录一次刻度数据
…		25	27	31	37	…

（1）图1中，②过程进行的场所是叶绿体类囊体薄膜，④过程进行的场所是细胞质基质、线粒体基质．①〜④过程中，能为该细胞合成蛋白质供能的过程是③④．
（2）在适宜温度和光照条件下，向图2所示的装置通入¹⁴C0₂．当反应进行到0.5s时，¹⁴C出现在C₃中；反应进行到5s时，¹⁴C出现在（CH₂O）中．该实验是通过控制反应时间（条件）来探究CO₂中碳原子的转移路径，用到的实验方法为同位素标记法．
（3）将图2所示的装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜（零点开始）小室内植物氧气释 放速率的变化，得到如图3所示曲线．观察装置中液滴的位置，c点时刻的液滴位于起始位置的左侧，液滴移到最右点是在一天中的18（或g）点．在下午某段时间内，记录液滴的移动，获得以下数据：
该组实验数据是在图3所示曲线的e～f段获得的．如果要测定该植物真正光合作用的速率，该如何设置对照实验？设置如图2一样的装置，将该装置遮光放在和A相同的环境条件下．

Answer 1

分析 据图分析：图1中，①表示水的光解，即光合作用的光反应阶段，图中A表示氧气；②就表示光合作用暗反应阶段，B表示二氧化碳；③有氧呼吸的第三阶段；④表示有氧呼吸的第一、二两个阶段．因此甲表示叶绿体，乙表示线粒体．
图2是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，因此刻度移动表示是氧气的变化量．液滴移到最右边，此时一天中储存氧气最多．
图3中g点表示光合作用与呼吸作用相等，超过该点将消耗氧气，所以g点时储存氧气最多．由数据可知，相同的时间刻度变化越来越小，说明释放的氧气量在减少，对应图3中de段或fg段．

解答 解：（1）由图分析，①②过程产生了有机物，在进行光合作用，②过程为光反应过程，在叶绿体类囊体薄膜进行；③④过程消耗有机物产生CO₂ ，进行呼吸作用，④过程进行的场所是细胞质基质或线粒体基质；③④过程呼吸作用为蛋白质合成供能．
（2）该实验的自变量为反应时间，用到的实验方法是同位素标记法．
（3）装置中的CO2缓冲液能够使装置内的CO2浓度保持相对稳定．由图可知，c点之前，植物光合作用速率小于呼吸作用速率，O2消耗速率大于产生速率，装置中气体体积减少，因此c点时刻液滴向c点时刻的液滴位于起始位置的左侧，液滴移到最右点表明植物积累有机物最多，是在一天中的18时（g）；由液滴的移动的刻度可知，植物氧气释放速率在增加，对应图中的e〜f段；图中测定的是净光合速率，欲测定该植物真正光合作用的速率，须知道植物呼吸作用速率，可设置如图2一样的装置，遮光放在和A相同的环境条仵下．
故答案为：
（1）叶绿体类囊体薄膜    细胞质基质、线粒体基质   ③④
（2）反应时间     同位素标记法
（3）左   18（或g）    e～f    设置如图2一样的装置，将该装置遮光放在和A相同的环境条件下

点评 本题光合作用的过程相关知识，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．