Question

7．利用如图装置的密闭锥形瓶，进行如下实验，请回答有关问题．锥形瓶中分别放置叶面积都是10cm²的A、B两种植物，在光照充足，其它条件适宜的条件下，测量锥形瓶中CO₂的浓度，结果如表：

时间min CO2 植物	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45
（A）植物	150	105	70	50	30	20	10	10	10	10
（B）植物	150	110	80	60	40	40	40	40	40	40

（1）两种植物对低浓度的CO₂的利用能力更强的是A植物，推测该植物生活的环境是温度更高（填“高”或“低”）．CO₂还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环．若用该装置检测植物呼吸速率应注意在无光的环境下进行．
（2）用8株各有20片叶、大小和长势相似的盆栽B植株，分别放在上述装置中，在不同实验条件下，利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳含量．结果统计如下表：

编号	1	2	3	4	5	6	7	8
温度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照强度（Lx）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
开始时CO2量（g）	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
12h后CO2量（g）	4.5	5.1	3.5	5.4	1.9	5.9	2.0	5.8

①序号2、4、6、8可构成一个相对独立的实验组合，则该实验组合研究的课题是温度对植物呼吸作用的影响，该实验的结论是随着温度的增加，呼吸速率先上升后下降．
②据表中实验数据，可知光照强度为1000Lx，温度分别为20℃和30℃时植物的真正光合速率分别为0.158和0.333（用CO₂吸收量表示，单位是g/h）．此种计算有一个前提条件是光照对呼吸作用没有影响．

Answer 1

分析 1、呼吸作用是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程．有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜．有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP．
2、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成淀粉等有机物．

解答 解：（1）根据表格数据可以看出，A植物锥形瓶中最后所剩余CO₂浓度较低，说明A植物对CO₂利用率较高．因此可以推测该植物可以生活在干旱地区，温度较高．B植物碳反应时在酶催化下RuBP（核酮糖二磷酸）和CO₂结合产生3-磷酸甘油酸，该过程不需要消耗ATP．CO₂还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环．若用该装置检测植物呼吸速率应注意在无光的环境下进行．
（2）①序号2、4、6、8构成一个相对独立的实验组合，从表格中的数据看出其自变量是温度，因变量是植物呼吸作用（强度/速率），因此该实验组合研究的课题是研究（探究）温度对植物呼吸作用（强度/速率）的影响． 根据表格中实验数据显示，该实验中随着温度的增加，呼吸速率先上升后下降．
②根据表中实验数据可知，温度为20℃、光照强度为0时，CO₂增加量即为植物的呼吸速率5.4-5.0=0.4g/12h，温度为20℃、光照强度为1000Lx时，CO₂增加量即为植物的净光合速率5.0-3.5=1.5g/12h，因此真正光合速率=呼吸速率+净光合速率=0.4+1.5=1.9g/12h=0.158g/l．温度为30℃、光照强度为0时，CO₂增加量即为植物的呼吸速率5.9-5.0=0.9g/12h，温度为30℃、光照强度为1000Lx时，CO₂增加量即为植物的净光合速率5.0-1.9=3.1g/12h，因此真正光合速率=呼吸速率+净光合速率=0.9+3.1=4.0g/12h=0.333g/l．
故答案为：
（1）A植物    高   卡尔文   在无光的环境下进行
（2）①温度对植物呼吸作用的影响    随着温度的增加，呼吸速率先上升后下降
②0.158    0.333   光照对呼吸作用没有影响

点评 本题意在考查学生对知识的分析和理解能力．光合作用和呼吸作用是考查的重点和难点，可以通过流程图分析，表格比较，典型练习分析强化学生的理解．