Question

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，结果如下表所示，请分析回答下列问题。

（1）光照培养阶段CO₂浓度下降的原因是         ，在叶肉细胞中利用CO₂的具体部位是        。

（2）12：00～24：00时间段，幼苗有机物的积累量为            ，据此分析农业上为提高大棚作物产量应采取的措施是           。

（3）8：00～24：00时间段幼苗细胞内产生ATP的场所是           ，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          。

（4）整个黑暗培养阶段幼苗呼吸速率的变化情况是             ，影响该阶段呼吸速率变化的主要因素是          。

（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：             。

Answer

（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

【解析】（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）18O2来自于水的光解，因此水中的O是18O．若给该密闭装置通入C18O2，一段时间后，装置内出现了18O2，说明C18O2中的18O转移到了水中了。

【考点定位】影响光合作用的因素

【名师点睛】光合作用与细胞呼吸的计算：

①原理解释：进行光合作用吸收CO2的同时，还进行呼吸作用释放CO2，而呼吸作用释放的部分或全部CO2未出植物体又被光合作用利用，这时在光照下测定的CO2的吸收量称为表观光合速率或净光合速率．表观光合速率与真正光合速率的关系如图：

在不考虑光照强度对呼吸速率影响的情况下，OA段代表植物呼吸速率，OD段表示植物表观光合作用速率，OA+0D段表示真正光合速率，它们的关系为：真正光合速率=表现光合速率+呼吸速率。

具体表达为：光合作用消耗总CO2=从外界吸收的CO2+呼吸产生的CO2；

光合作用产生的总O2=释放到外界的O2+呼吸消耗的O2

一昼夜有机物的积累量（用CO2量表示）：积累量=白天从外界吸收的CO2-晚上呼吸释放的CO2。

②光合作用相对强度可用如下三种方式表示：

a、O2释放量（或实验容器内O2增加量）；

b、CO2吸收量（或实验容器内CO2减少量）；

c、植物重量（有机物）的增加量。

③表观光合速率和真正光合速率

真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率

表观光合速率常用O2释放量、CO2吸收量、有机物积累量等来表示。

真正光合速率常用光合作用产生O2量、CO2固定量、有机物的产生量来表示。

④测定方法

a、呼吸速率：将植物置于黑暗中，测定实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。

b净光合速率：将植物置于光下，测定实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物增加量。