Question

【題目】某研究小組欲探究馬鈴薯植株的生理作用，以下是他們的嘗試：

（一）在研究馬鈴薯植株光合作用的實(shí)驗(yàn)中，該研究小組在密封的容器A中充入足量的含同位素14C的“14CO2”，隨著時(shí)間的推移，他們發(fā)現(xiàn)該植物的不同器官相繼出現(xiàn)了同位素14C(如圖1，黑色部分表示檢測(cè)到同位素14C的部位)。據(jù)此回答：

（1）14CO2主要是通過圖2中______（結(jié)構(gòu)）進(jìn)入到葉片中。該植物葉肉細(xì)胞中的能量轉(zhuǎn)換器有______。寫出14CO2在葉肉細(xì)胞中被合成有機(jī)物的文字表達(dá)式_______。

（2）葉片中的 14C主要是通過莖中的_______（結(jié)構(gòu)）送到該植物的根部。一段時(shí)間后，研究小組在容器A外的空氣中發(fā)現(xiàn)了14CO2，原因是該植物中含有的14C同位素的有機(jī)物通過______，并散失到周圍的空氣中。

（二）圖3表示春季晴天某密閉大棚內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化，圖4曲線a表示馬鈴薯植株在溫度為20 ℃、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中隨著光照強(qiáng)度的變化光合作用強(qiáng)度的變化，在B點(diǎn)時(shí)改變某種條件，結(jié)果發(fā)生了曲線b的變化，請(qǐng)分析回答：

（1）圖3中，在a時(shí)植物光合作用強(qiáng)度_______(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用強(qiáng)度。一天內(nèi)大棚中氧氣濃度最大的時(shí)候是___點(diǎn)(用曲線中字母表示）。

（2）分析圖4在B點(diǎn)時(shí)條件可能發(fā)生了怎樣的改變(列舉一種情況)：____。

（三）有營養(yǎng)學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)馬鈴薯蛋白質(zhì)含量高，擁有人體必需的氨基酸比較齊全。維生素的含量也比較全面，特別是含有禾谷類糧食所沒有的維生素C，其所含維生素C是蘋果的8倍左右（提示：維生素C可以使紫色的高錳酸鉀溶液褪色），依據(jù)材料，該研究小組欲探究馬鈴薯中的維生素C含量是否高于蘋果，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)幫他們完善探究方案：

①取2支潔凈的試管，分別編號(hào)為甲和乙，然后分別注入2毫升高錳酸鉀溶液。

②用滴管向甲試管滴入蘋果提取液，向乙試管滴入_______，邊滴邊震蕩，直到溶液顏色完全褪去。

③記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)：加入等量的兩種提取液后，乙試管紫色褪去時(shí)間更短，依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫出結(jié)論：______。

Answer 1

【答案】氣孔 葉綠體和線粒體 篩管 呼吸作用被分解為含14C的二氧化碳 等于 C 溫度升高（或二氧化碳濃度增大） 等量的馬鈴薯提取液 馬鈴薯中的維生素C含量高于蘋果

【解析】

本題考查的知識(shí)點(diǎn)包括氣孔是植物蒸騰作用的“門戶”，也是氣體交換的“窗口”。氣孔在光合作用、呼吸作用、蒸騰作用等氣體代謝中，成為空氣和水蒸氣的通路。細(xì)胞質(zhì)中的葉綠體和線粒體是能量轉(zhuǎn)換器。根、莖、葉等處有運(yùn)輸水和無機(jī)鹽的導(dǎo)管，也有運(yùn)輸有機(jī)物的篩管，它們都屬于輸導(dǎo)組織。光合作用實(shí)質(zhì)上是綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物（如淀粉），并釋放氧氣的過程。呼吸作用是指細(xì)胞利用氧，將有機(jī)物分解成二氧化碳和水，并將儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量釋放出來，供生命活動(dòng)需要的過程。

（一）圖1表示出現(xiàn)同位素14C的部位示意圖，圖2表示葉片的結(jié)構(gòu)示意圖，葉片由表皮、葉肉與葉脈三部分組成。

（二）圖3表示春季晴天某密閉大棚內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化，圖4曲線a表示馬鈴薯植株在溫度為20℃、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中隨著光照強(qiáng)度的變化光合作用強(qiáng)度的變化；曲線b表示在B點(diǎn)時(shí)改變某種條件后發(fā)生的變化。

（三）對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指在研究一種條件對(duì)研究對(duì)象的影響時(shí)，所進(jìn)行的除了這種條件不同之外，其他條件都相同的實(shí)驗(yàn)。

（一）（1）圖2中的氣孔是氣體交換的“窗口”，其中二氧化碳（包括14CO2）主要是通過氣孔進(jìn)入到葉片中。能量轉(zhuǎn)換器有線粒體和葉綠體，葉肉細(xì)胞中含有線粒體和葉綠體，即葉肉細(xì)胞中的能量轉(zhuǎn)換器有線粒體和葉綠體。綠色植物通過光合作用吸收二氧化碳和水，產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣，即14CO2在葉肉細(xì)胞中被合成有機(jī)物的文字表達(dá)式是。

（2）綠葉制造的有機(jī)物經(jīng)葉脈、葉柄、莖中的篩管可以運(yùn)到植物體的各處，由于葉片中的14C存在于有機(jī)物中，因此主要是通過莖中的篩管送到該植物的根部。綠色植物通過呼吸作用消耗體內(nèi)有機(jī)物，釋放二氧化碳到空氣中，因此研究小組在容器A外的空氣中發(fā)現(xiàn)了14CO2，原因是該植物中含有的14C同位素的有機(jī)物通過呼吸作用被分解為含14C的二氧化碳，并散失到周圍的空氣中。

（二）（1）圖3表示春季晴天某密閉大棚內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化，其中曲線AB表示大棚內(nèi)二氧化碳的濃度增加，說明植物體的呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，消耗氧氣產(chǎn)生二氧化碳；當(dāng)?shù)竭_(dá)B點(diǎn)，大棚內(nèi)的二氧化碳濃度到達(dá)最高點(diǎn)，隨后二氧化碳濃度下降，說明a時(shí)植物體的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度；曲線BC表示大棚內(nèi)二氧化碳的濃度減少，說明植物體的光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，吸收二氧化碳產(chǎn)生氧氣；當(dāng)?shù)竭_(dá)C點(diǎn)，大棚內(nèi)的二氧化碳濃度到達(dá)最低點(diǎn)，隨后二氧化碳濃度增加，說明b時(shí)植物體的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度；曲線CD表示大棚內(nèi)二氧化碳的濃度增加，說明植物體的光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度，消耗氧氣產(chǎn)生二氧化碳。因此在a時(shí)植物體的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，一天內(nèi)大棚中氧氣濃度最大的時(shí)候是C點(diǎn)。

（2）影響光合作用的因素有光照強(qiáng)度、二氧化碳的濃度、溫度等等。在一定范圍內(nèi)，當(dāng)二氧化碳濃度增大，植物的光合作用強(qiáng)度隨之增加；當(dāng)溫度增加，植物的光合作用強(qiáng)度隨之增加。根據(jù)圖4中可知，在B點(diǎn)時(shí)，條件發(fā)生變化后導(dǎo)致植物的光合作用強(qiáng)度增大，則該條件可能是溫度升高（或二氧化碳濃度增大）。

（三）②對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指其他條件都相同，只有一個(gè)變量不同的實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)探究的是馬鈴薯中的維生素C含量是否高于蘋果，因此向甲試管滴入蘋果提取液，則向乙試管滴入等量的馬鈴薯提取液。

③維生素C可以使紫色的高錳酸鉀溶液褪色，維生素C的濃度越高，紫色高錳酸鉀溶液的褪色速度越快，所用時(shí)間越短。因此加入馬鈴薯提取液的乙試管紫色褪去時(shí)間比加入蘋果提取液的甲試管的時(shí)間更短，可以得出結(jié)論馬鈴薯中的維生素C含量高于蘋果。