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驗中，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”，隨著時間的推移，他們發現該植物的不同器官相繼出現了同位素14C(如圖1，黑色部分表示檢測到同位素14C的部位)。據此回答：

（1）14CO2主要是通過圖2中______（結構）進入到葉片中。該植物葉肉細胞中的能量轉換器有______。寫出14CO2在葉肉細胞中被合成有機物的文字表達式_______。

（2）葉片中的 14C主要是通過莖中的_______（結構）送到該植物的根部。一段時間后，研究小組在容器A外的空氣中發現了14CO2，原因是該植物中含有的14C同位素的有機物通過______，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%的環境中隨著光照強度的變化光合作用強度的變化，在B點時改變某種條件，結果發生了曲線b的變化，請分析回答：

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

（2）分析圖4在B點時條件可能發生了怎樣的改變(列舉一種情況)：____。

（三）有營養學家研究發現馬鈴薯蛋白質含量高，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，進行了如下的實驗：請幫他們完善探究方案：

①取2支潔凈的試管，分別編號為甲和乙，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記錄實驗現象發現：加入等量的兩種提取液后，乙試管紫色褪去時間更短，依據實驗現象寫出結論：______。

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】

本題考查的知識點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。細胞質中的葉綠體和線粒體是能量轉換器。根、莖、葉等處有運輸水和無機鹽的導管，也有運輸有機物的篩管，它們都屬于輸導組織。光合作用實質上是綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物（如淀粉），并釋放氧氣的過程。呼吸作用是指細胞利用氧，將有機物分解成二氧化碳和水，并將儲存在有機物中的能量釋放出來，供生命活動需要的過程。

（一）圖1表示出現同位素14C的部位示意圖，圖2表示葉片的結構示意圖，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%的環境中隨著光照強度的變化光合作用強度的變化；曲線b表示在B點時改變某種條件后發生的變化。

（三）對照實驗是指在研究一種條件對研究對象的影響時，所進行的除了這種條件不同之外，其他條件都相同的實驗。

（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）主要是通過氣孔進入到葉片中。能量轉換器有線粒體和葉綠體，葉肉細胞中含有線粒體和葉綠體，即葉肉細胞中的能量轉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，產生有機物和氧氣，即14CO2在葉肉細胞中被合成有機物的文字表達式是。

（2）綠葉制造的有機物經葉脈、葉柄、莖中的篩管可以運到植物體的各處，由于葉片中的14C存在于有機物中，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有機物，釋放二氧化碳到空氣中，因此研究小組在容器A外的空氣中發現了14CO2，原因是該植物中含有的14C同位素的有機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一晝夜CO2濃度的變化，其中曲線AB表示大棚內二氧化碳的濃度增加，說明植物體的呼吸作用強度大于光合作用強度，消耗氧氣產生二氧化碳；當到達B點，大棚內的二氧化碳濃度到達最高點，隨后二氧化碳濃度下降，說明a時植物體的光合作用強度等于呼吸作用強度；曲線BC表示大棚內二氧化碳的濃度減少，說明植物體的光合作用強度大于呼吸作用強度，吸收二氧化碳產生氧氣；當到達C點，大棚內的二氧化碳濃度到達最低點，隨后二氧化碳濃度增加，說明b時植物體的光合作用強度等于呼吸作用強度；曲線CD表示大棚內二氧化碳的濃度增加，說明植物體的光合作用強度小于呼吸作用強度，消耗氧氣產生二氧化碳。因此在a時植物體的光合作用強度等于呼吸作用強度，一天內大棚中氧氣濃度最大的時候是C點。

（2）影響光合作用的因素有光照強度、二氧化碳的濃度、溫度等等。在一定范圍內，當二氧化碳濃度增大，植物的光合作用強度隨之增加；當溫度增加，植物的光合作用強度隨之增加。根據圖4中可知，在B點時，條件發生變化后導致植物的光合作用強度增大，則該條件可能是溫度升高（或二氧化碳濃度增大）。

（三）②對照實驗是指其他條件都相同，只有一個變量不同的實驗。該實驗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，所用時間越短。因此加入馬鈴薯提取液的乙試管紫色褪去時間比加入蘋果提取液的甲試管的時間更短，可以得出結論馬鈴薯中的維生素C含量高于蘋果。