Question

（13分）某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行水稻栽培实验，连续48h测定温室内CO₂浓度及水稻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）光反应过程需要叶绿体色素吸收传递转化光能。在叶绿体色素提取和分离实验中，在研磨提取色素时加入     、      、      。暗反应需要光反应提供的物质是       。当光照强度突然降低，短时间内C₃和C₅化合物含量分别     、     （填“增加”“减少”或“不变”）。

（2）实验期间，总光合速率最大出现在     h。图中     h，有机物积累量最大。

（3）实验前3小时叶肉细胞产生ATP的场所有            ，6h时CO₂的移动方向是          。

（4）图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有   个，叶绿体无O₂生成的时间总共有   小时。

Answer

（1）二氧化硅（石英砂） 无水酒精 碳酸钙 [H]、ATP 增加 减少

（2）36 42 （3）细胞质基质和线粒体 由线粒体移向叶绿体 （4）4 12

【解析】

试题分析：（1）在叶绿体色素提取和分离实验中，在研磨提取色素时加入有机溶剂无水乙醇，为了研磨充分加入少量二氧化硅，还要加入少量碳酸钙保护色素。光合作用的光反应为暗反应提供[H]和ATP。光照强度突然降低，光反应减弱，生成的[H]和ATP量减少，二氧化碳还原减慢，C3含量增加，C5化合物减少。

（2）从图示知，CO2吸收速率最大出现在36h，即为总光合速率最大值。图示42h时，密闭温室内CO2浓度最低，此时植物有机物积累量最大。

（3）实验前3小时叶肉细胞CO2吸收速率为0，只进行呼吸作用释放CO2，产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。6h时，叶肉细胞光合作用速率=呼吸作用速率，由线粒体中产生的CO2向叶绿体移动，供叶肉细胞光合作用。

（4）当植物呼吸速率与光合速率相等时，图中密闭温室中CO2变化量为0，图中共有4个时间点。图中叶绿体无O2生成的时间为3+（27-21）+（48-45）=12h。

考点：本题考查绿叶中色素提取分离、光合作用与细胞呼吸关系及相关知识，意在考查考生从图中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关生物学问题的能力。