Question

(每空1分，共11分) 图1为某植物所在密闭大棚内一昼夜二氧化碳浓度的变化，图2表示该植物在温度为A时光照强度分别为a、b、c、d时单位时间内气体的变化情况。图3为25℃时，a、b两种植物CO₂吸收量随光照强度的变化曲线。回答下列问题：

(1)图1乙丙段植物叶肉细胞中合成ATP的场所有____________，甲、乙、丙、丁中光合作用速率等于呼吸作用速率的是___________，对应图2中的__________(用a、b、c、d表示)点。光照强度为d时，植物光合作用需要从外界吸收__________个单位的CO₂。

(2)图3中，对于b植物，假如白天和黑夜各12小时，平均光照强度在___________klx以上植物才能生长。对于a植物，光合作用和呼吸作用最适温度为25℃和30℃。若使温度提高到30℃(其他条件不变)，图中P、M点移动方向为：P点__________ ，M点_____________。

(3)要测得植物在温度为A且光照强度分别为d时的真正光合作用速率，至少需要设计两组实验：一组将植物置于________条件下，测得呼吸作用速率，可在装置中放置NaOH溶液，导致装置压强变化的原因是_______________。另一组将同种生长状况相同的植物置于光照强度为d的密闭环境中，可在装置中放置NaHCO₃溶液或CO₂缓冲溶液，所测得数值为________________________。

(4)该植物细胞吸收¹⁸O₂，放射性元素__________(能或不能)出现在植物呼吸作用产生的CO₂中。

Answer

(1) 细胞质基质、叶绿体和线粒体；乙和丙；c；2

(2) X；右；左下

(3) 黑暗；NaOH可吸收呼吸产生的CO2，呼吸作用可吸收O2；光合作用放出的氧气与呼吸作用吸收氧气的差值

(4) 能

【解析】

试题分析：

（1）分析题图可知，图1乙丙段植物同时进行光合作用和细胞呼吸，光合作用的光反应阶段和有氧呼吸三个阶段都产生ATP，因此产生ATP的场所有细胞质基质、叶绿体和线粒体；由于光合作用吸收二氧化碳，而有氧呼吸过程能释放二氧化碳，当二氧化碳的吸收量等于二氧化碳释放量时，光合作用速率等于呼吸作用速率，二氧化碳浓度不变，达到最高点或最低点，为图1中的乙丙两点；图2中a点时由于没有氧气产生，二氧化碳释放量可表示呼吸速率，c点时氧气产生量与a点时二氧化碳释放量相等，此时光合作用速率等于呼吸作用速率，由于二氧化碳被光合作用吸收，所以二氧化碳释放量为零，则图1中的乙丙两点相当于图2中的c点；光照强度为d时，植物光合作用需要吸收8单位的二氧化碳，细胞呼吸提供6单位的二氧化碳，还需要2从外界吸收个单位CO2。

（2）分析图3，b植物呼吸作用释放二氧化碳速率为1mg·m－2·h－1，由于白天同时进行光合作用和呼吸作用，黑夜只进行呼吸作用，白天和黑夜各12小时，白天的净光合速率必须大于1 mg·m－2·h－1，植物才能生长，从图上可以看出对应的光照强度为X，即平均光照强度在Xklx以上植物才能生长；P点是光合速率与呼吸速率相等的点，M点是二氧化碳饱合点，由于光合作用和呼吸作用最适温度为25℃和30℃，当温度提高到30℃，光合速率下降，所以M点向左下移，因为需要更强的光照强度，才能使光合速率与呼吸速率相等，P 点右移。

（3）真正光合作用速率等于净光合速率加上呼吸速率，要测定植物在温度为25℃、光照强度为d时的真正光合作用速率，实验设计时，一组将植物置于黑暗或遮光密闭条件下，同时在装置中放置NaOH溶液，吸收二氧化碳，测定氧气的消耗量，代表呼吸速率；另一组将同种生长状况相同的植物置于光照强度为d的密闭环境中，在装置中放置NaHCO3溶液或CO2缓冲溶液，使二氧化碳浓度一定，由于细胞呼吸消耗氧气，光合作用产生氧气，此时测定的气体变化量，是植物净光合速率，即光合作用放出的氧气与呼吸作用吸收氧气的差值。

（4）B植物细胞吸收18O2，氧气用于细胞呼吸，产生水，由于水也是细胞呼吸的原料，在有氧呼吸第二阶段与丙酮酸反应，产生CO2，水中的氧形成二氧化碳。

考点：本题考查细胞呼吸与光合作用及应用的知识。意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容；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的的能力。