Question

如圖1表示的是測量玉米種子萌發(fā)時錐形瓶中氣體體積變化的實驗裝置，錐形瓶中放的種子事先用水浸泡過，并在稀釋的消毒劑中清洗過（不影響種子的生命力）．實驗開始時管內(nèi)油滴位于標尺0點，在25℃恒溫條件下每隔半小時利用標尺測量出管內(nèi)油滴移動的距離，由此計算出瓶內(nèi)氣體體積的變化，并記錄．請回答下列問題：

（1）帶色油滴移動的方向是

 

，主要原因是

 

 

．
（2）為減小因物理因素造成的誤差，應設(shè)置相應的對照組．對照組錐形瓶中的實驗材料應作何調(diào)整？

 

．
（3）將實驗記錄的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為標準狀況下的數(shù)據(jù)后，某時刻實驗組瓶內(nèi)氣體的體積變化為-5.4mL，對照組瓶內(nèi)氣體的體積變化為+0.2mL．假設(shè)種子有氧呼吸分解的有機物全部為葡萄糖，請計算從實驗開始到該時刻有氧呼吸過程中消耗葡萄糖總量為

 

g．
（4）將實驗組玉米種子萌發(fā)的幼苗與植物三七的幼苗在相同條件下種植，研究兩種植物對CO₂的吸收速率隨光照強度變化的情況，并繪出如圖2曲線．當光照強度為c時，比較植物玉米、三七的有機物積累速率A₁、A₂的大小和有機物合成速率B₁、B₂的大小，其結(jié)果應分別為A₁

 

A₂、B₁

 

B₂．
（5）將玉米苗在含有¹⁴CO₂空氣的環(huán)境中培養(yǎng)，羊攝食后在其體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一些含有¹⁴C的丙氨酸．請簡要說明¹⁴C示蹤的生理過程及這些丙氨酸分子的去路．

 

．

Answer 1

考點：細胞呼吸的過程和意義,光反應、暗反應過程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：據(jù)圖1可知，該實驗裝置測量種子有氧呼吸時消耗的氧氣量，主要原因是種子有氧呼吸消耗了氧氣，生成的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，所以錐形瓶內(nèi)的氣體總量減少，帶色油滴移動的方向為向左移動．
圖2中，玉米與三七相比，玉米需強光，三七需弱光，故光飽和度高的曲線為玉米．據(jù)曲線圖可知，當光照強度為c時，兩曲線相交，故凈光合作用相等；但由于玉米呼吸速率大于三七，故有機物合成速率玉米大于三七．

解答： 解：（1）該實驗裝置測量種子有氧呼吸時消耗的氧氣量，帶色油滴移動的方向為向左移動，主要原因是種子有氧呼吸消耗了氧氣，生成了二氧化碳，其中的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，所以錐形瓶內(nèi)的氣體總量減少，氣壓降低．
（2）為減小因物理因素造成的誤差，應設(shè)置相應的對照組．對照組設(shè)置應符合單一變量原則，用等量的死種子代替實驗組的活種子，其他設(shè)置同實驗組．
（3）將實驗記錄的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為標準狀況下的數(shù)據(jù)后，某時刻實驗組瓶內(nèi)氣體的體積變化為-5.4mL，對照組瓶內(nèi)氣體的體積變化為+0.2mL，故消耗的氧氣為5.4mL+0.2mL=5.6mL，由有氧呼吸中氧氣和葡萄糖的比例為6：1．故有氧呼吸過程中消耗葡萄糖總量為（5.6×10^-3）÷22.4×

1

6

×180=7.5×10^-3 g．
（4）玉米與三七相比，玉米需強光，三七需弱光．據(jù)曲線圖可知，當光照強度為c時，兩曲線相交，故凈光合作用相等；又由于二者呼吸速率玉米大于三七，故有機物合成速率玉米大于三七．
（5）將玉米苗在含有¹⁴CO₂空氣的環(huán)境中培養(yǎng)，玉米苗利用¹⁴CO2通過光合作用合成含¹⁴C的糖類或氨基酸，羊攝食含⁴C的糖類后經(jīng)呼吸作用分解為含¹⁴C的丙酮酸，丙酮酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用形成含¹⁴C的丙氨酸，羊也可以從玉米苗種直接獲得含¹⁴C的丙氨酸．
丙氨酸分子的去路有：①丙氨酸在羊體內(nèi)被合成蛋白質(zhì)或經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用形成含⁴C的其他非必需氨基酸；
②丙氨酸在羊體內(nèi)被脫去氨基形成丙酮酸，丙酮酸可以氧化分解釋放能量或合成糖、脂肪，而含氮部分轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩兀?br />③丙氨酸的代謝終產(chǎn)物有尿素、二氧化碳和水，二氧化碳通過呼吸作用排出體外，尿素和水可以通過血液循環(huán)到達排泄器官而排出體外．
故答案為：
（1）向左  種子有氧呼吸消耗了氧氣，生成了二氧化碳，其中的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，所以錐形瓶內(nèi)的氣體總量減少，氣壓降低．
（2）用等量的死種子代替實驗組的活種子
（3）7.5×10^-3
（4）=＞
（5）①玉米苗利用¹⁴CO2通過光合作用合成含¹⁴C的糖類或氨基酸，②羊攝食含¹⁴C的糖類后經(jīng)呼吸作用分解為含¹⁴C的丙酮酸，丙酮酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用形成含¹⁴C的丙氨酸，羊也可以從玉米苗種直接獲得含¹⁴C的丙氨酸．
丙氨酸分子的去路：①丙氨酸在羊體內(nèi)被合成蛋白質(zhì)或經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用形成含¹⁴C的其他非必需氨基酸；
②丙氨酸在羊體內(nèi)被脫去氨基形成丙酮酸，丙酮酸可以氧化分解釋放能量或合成糖、脂肪，而含氮部分轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩兀?br />③丙氨酸的代謝終產(chǎn)物有尿素、二氧化碳和水，二氧化碳通過呼吸作用排出體外，尿素和水可以通過血液循環(huán)到達排泄器官而排出體外

點評：本題結(jié)合實驗考查了光合作用和呼吸作用的過程及影響因素，意在考查學生的理解和綜合應用能力，試題難度中等．