Question

10．将若干长势良好的葡萄幼苗置于密闭的恒温箱中，并控制每天8：00～24：00为光照培养阶段，0：00～8：00为黑暗培养阶段，其他条件适宜．测量一天内恒温箱中CO₂浓度的变化，结果如表所示，请分析回答下列问题．

	光照阶段					黑暗阶段
时间	8：00	9：00	10：00	11：00	12：00-24：00	1：00	2：00	3：00	4：00	5：00	6：00	7：00
CO2浓度（μL/L）	660	420	300	180	180	270	360	450	520	570	610	640

（1）光照培养阶段CO₂浓度下降的原因是光合作用强度大于细胞呼吸强度，在叶肉细胞中利用CO₂的具体部位是叶绿体基质．
（2）12：00～24：00时间段，幼苗有机物的积累量为零，据此分析农业上为提高大棚作物产量应采取的措施是（定时）通风、使用农家肥等（补充二氧化碳）．
（3）8：00～24：00时间段幼苗细胞内产生ATP的场所是细胞质基质、叶绿体、线粒体，24：00停止光照，短时间内叶肉细胞的叶绿体中C₃含量的变化是增多．
（4）整个黑暗培养阶段幼苗呼吸速率的变化情况是开始不变，后逐渐降低，影响该阶段呼吸速率变化的主要因素是氧气浓度．
（5）若给该密闭容器通入C¹⁸O₂，一段时间后装置内出现了¹⁸O₂，请用文字或图解简要说明该过程：C¹⁸O₂→H₂¹⁸O→¹⁸O₂．

Answer 1

分析 影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等．影响呼吸作用的主要因素是温度和氧气浓度．据此分析作答．

解答 解：（1）据表分析，光照培养阶段CO₂浓度下降，主要原因是光合作用强度大于细胞呼吸强度．光合作用过程中暗反应阶段可以利用二氧化碳，利用的部位是叶绿体基质．
（2）据表分析，12：00～24：00时间段，二氧化碳的浓度始终维持在180μL/L，说明该时间段内光合作用消耗的二氧化碳总量等于呼吸作用产生的二氧化碳总量，即幼苗有机物的积累量为零．所以定时）通风、使用农家肥等（补充二氧化碳）可以提高大棚作物产量．
（3）每天8：00～24：00为光照培养阶段，光合作用与呼吸作用都可以产生ATP，所以幼苗细胞内产生ATP的场所是细胞质基质、叶绿体、线粒体．24：00停止光照，ATP和还原氢的生成停止，三碳化合物的还原受阻，短时间内三碳化合物的来源不变，最终短时间内叶肉细胞的叶绿体中C₃含量增多．
（4）葡萄幼苗置于密闭的恒温箱中，整个黑暗培养阶段氧气浓度起初较高，随着呼吸作用的进行氧气浓度逐渐降低，所以呼吸速率开始不变，后逐渐降低．故影响该阶段呼吸速率变化的主要因素是氧气浓度．
（5）消耗C¹⁸O₂而生成¹⁸O₂的生理过程是光合作用，进行光合作用的场所是叶绿体，即图甲中的⑥确．以C¹⁸O₂作原料进行光合作用，¹⁸O的转移途径为：C¹⁸O₂光合作用（→）C₆H₁₂¹⁸O₆呼吸作用（→）C¹⁸O₂，在较强光照下，光合作用大于呼吸作用，呼吸产物C¹⁸O₂主要被叶绿体利用．以H₂¹⁸O作原料进行光合作用，其¹⁸O全部生成¹⁸O₂，在较强呼吸强度下，¹⁸O₂主要被线粒体利用进行有氧呼吸．
故答案为：
（1）光合作用强度大于细胞呼吸强度    叶绿体基质
（2）零   （定时）通风、使用农家肥等（补充二氧化碳）
（3）细胞质基质、叶绿体、线粒体    增多
（4）开始不变，后逐渐降低        氧气浓度
（5）C¹⁸O₂→H₂¹⁸O→¹⁸O₂

点评 本题主要考查影响光合作用和呼吸作用的因素，意在强化学生对相关知识的理解与运用．