Question

【題目】小薇熱愛生物學，她栽培了菠菜和大蒜，并進行了相關實驗，下面是她的探究過程。

（1）小薇為了驗證植物在光下也進行呼吸作用。她先是用礦泉水瓶制作了如圖一所示的試驗裝置，培育了蒜黃（葉片中不含葉綠素）和蒜苗，然后將裝置甲放在光下，1小時后將裝置甲內氣體通入澄清的石灰水，觀察到_____，實驗驗證成功。如你選擇裝置乙進行驗證，也會成功嗎？請解釋：_____。

（2）小薇整理筆記時，繪制了24小時菠菜葉肉細胞釋放和吸收二氧化碳的曲線圖（圖二）和葉肉細胞中葉綠體、線粒體吸收或釋放氣體的示意圖（圖三），圖二中植物葉片一天積累有機物最多的時刻是曲線上的_____點：菠菜處在圖二中C點時，對應的圖三中箭頭_____（填數字）表示的過程不出現。

Answer 1

【答案】澄清石灰水變渾濁 蒜苗細胞內有葉綠體，會進行光合作用，干擾實驗 h ①②③④

【解析】

從物質轉變和能量轉變上看，光合作用是物質合成與儲能的過程，呼吸作用是物質分解與釋能的過程，這是兩個正好相反的過程。但兩者并非簡單的逆轉。

圖二中：a點二氧化碳釋放較多呼吸作用旺盛，還未進行光合作用；b點開始二氧化碳開始減少，說明植物已經開始進行光合作用吸收二氧化碳；c點二氧化碳吸收和釋放相等說明光合作用和呼吸作用強度相等；d點二氧化碳吸收量最高說明光合作用最旺盛；e點由于中午氣溫較高，為防止植物蒸騰作用過于旺盛而失水萎蔫，氣孔關閉，因此光合作用強度降低；f點氣孔打開光合作用逐漸恢復；g點隨著下午光照減弱，光合作用與呼吸作用強度又一次相等；h點光合作用停止，不再吸收二氧化碳；i植物只進行呼吸作用。圖三中：①外界空氣中二氧化碳供葉綠體利用；②葉綠體光合作用產生氧氣釋放到大氣中；③線粒體進行呼吸作用釋放二氧化碳進入大氣；④大氣中的氧氣供線粒體呼吸作用利用；⑤葉片內葉綠體產生的氧氣直接供線粒體利用；⑥線粒體呼吸作用產生的二氧化碳直接供葉綠體利用。

（1）甲瓶蒜黃中無葉綠體，只進行呼吸作用，呼吸作用產生二氧化碳，使澄清石灰水變渾濁。乙裝置是蒜苗，含有葉綠體，在光下進行光合作用和呼吸作用，光合作用吸收二氧化碳，干擾實驗結果。因此，小薇為了驗證植物在光下也進行呼吸作用。她先是用礦泉水瓶制作了如圖一所示的試驗裝置，培育了蒜黃（葉片中不含葉綠素）和蒜苗，然后將裝置甲放在光下，1小時后將裝置甲內氣體通入澄清的石灰水，觀察到澄清石灰水變渾濁，實驗驗證成功。如你選擇裝置乙進行驗證，不會成功，原因是蒜苗細胞內有葉綠體，會進行光合作用，干擾實驗。

（2）圖二坐標圖中，6時～18時時間段內二氧化碳吸收量大于釋放量，也就是說明光合作用的速率大于呼吸作用的速率，植物體內有機物的量得以積累，而在h點就不再進行光合作用了，此時，植物葉片進行了一天的光合作用，有機物積累最多。菠菜處在圖二中c點時，c點二氧化碳吸收和釋放相等，也就是說呼吸作用釋放的二氧化碳正好被光合作用所利用，也就是只⑤⑥過程就可滿足二氧化碳和氧氣的需求，不必從外界獲取，故①②③④過程可以不出現。