Question

（16分）某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验，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）实验过程的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所有                         ，12h时CO₂的移动方向是                                                  。
（2）图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有       （1分）个，若在12h时突然补充光照，叶绿体内C₃含量变化是          （1分）。
（3）叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是      （1分）h时，前24小时比后24小时的平均光照强度                      （1分）
（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”或“不变”），原因是                                                              。
（5）另一研究小组的成员想要探究叶片中光合产物的积累是否会抑制光合作用，以下是他们的实验设计思路：在其他实验条件适宜的情况下，对植物部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测          叶片的光合产物含量和光合速率，与对照组植株的叶片相比，若检测结果是                                     ，则说明叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。

Answer 1

（1）细胞质基质和线粒体（各1分） 由线粒体移向叶绿体，由细胞外移向叶绿体（各1分）
（2）4（1分）    下降（减少）（1分）  （3）36（1分）     弱（1分）
（4）上移   植物对绿光吸收很少，光合作用减弱，呼吸作用不变，实验过程中从温室吸收的总量将减少（5）未遮光   光合产物含量下降，光合速率上升（各1分）  

解析试题分析：（1）据图分析，前3小时叶肉细胞产生CO₂吸收速率为负值，说明只进行细胞呼吸，故产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。12h时CO₂吸收速率达到一个峰值，说明这时光合速率大于呼吸速率，故CO₂的移动方向是由线粒体移向叶绿体，由细胞外移向叶绿体。（2）呼吸速率与光合速率相等，即净光合速率为0，即植物CO₂吸收速率为0，有6、18、30、42点4个时刻。若在12h时突然补充光照，光反应加强，产生的ATP和NADPH增加，使暗反应C₃的还原加强，从而使C₃的含量下降。（3）据图可知，植物CO₂吸收速率在36小时最高，即叶绿体利用CO₂速率最大的时刻。前24小时净光合量小于后24小时的，故前24小时平均光合速率小于后24小时的，推断前24小时平均光照强度小于后24小时的。（4）因为植物对绿光吸收最少，故在绿光下，光合速率下降，吸收的CO₂量下降，故c点的位置将上移。（5）该对照实验的目的是要探究叶片中光合产物的积累是否会抑制光合作用，故应该检测未遮光叶片的光合产物含量和光合速率，如果叶片中光合产物的积累会抑制光合作用，那么与对照组植株的叶片相比，该未遮光叶片的光合产物含量下降，光合速率上升。
考点：本题考查光合作用相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，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能力；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。