Question

【題目】紅萍是一種綠色植物，可望在太空艙中起到提供O2和吸收CO2的作用。為了研究紅萍與人共存情況下紅萍的供氧能力，我國科研人員建立受控密閉試驗艙和紅萍培養裝置，設立實驗組和對照組先后進行多次模擬實驗。密閉艙全天保持穩定充足的光照，其他條件適宜。2名志愿者進入密閉艙中生活，每隔1h測定一次艙內O2、CO2濃度。結果如下圖所示。請回答下列問題。

(1)該實驗的自變量是___________。

(2)0-12h，紅萍固定CO2的速率___________(填“大于”或“等于”或“小于”)紅萍細胞呼吸產生CO2的速率。

(3)根據實驗結果判斷密閉艙內紅萍產生的O2能否滿足2名志愿者的呼吸消耗?___________(填能或否)，依據是______________________。

(4)制作紅萍葉片的橫切片，在顯微鏡下觀察發現葉肉細胞表皮細胞和葉脈細胞的形態、結構有顯著差異，造成這種差異的根本原因是___________。

Answer 1

【答案】紅萍的有無和測定時間 大于 能 密閉艙內O2和CO2濃度保持相對穩定，說明紅萍產生的O2量約等于紅萍和人呼吸消耗的O2量 基因的選擇性表達

【解析】

1、光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成。光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物。
2、有氧呼吸過程分為三個階段，第一階段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，發生在細胞中基質中；有氧呼吸的第二階段是丙酮酸和水反應產生二氧化碳和[H]，發生在線粒體基質中，有氧呼吸的第三階段是[H]與氧氣反應形成水，發生在線粒體內膜上，有氧呼吸的三個階段中有氧呼吸的第三階段釋放的能量最多，合成的ATP數量最多。
3、光合作用和呼吸作用過程是考查的重點和難點。光合作用合成有機物，而呼吸作用分解有機物。光合作用為呼吸作用提供有機物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水。凈光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率。

（1）本實驗是研究紅萍與人共存情況下紅萍的供氧能力，實驗組是放紅萍的組，而對照組是不放置紅萍的組，結合圖示不同測定時間中實驗結果的差異可知，本實驗研究的自變量是紅萍的有無和測定的時間。因變量是氧氣、二氧化碳的濃度變化。

（2）據右圖可知，012h，實驗組的CO2的濃度比對照組低，說明紅萍消耗了一部分的CO2，故紅萍固定CO2的速率大于紅萍細胞呼吸產生CO2的速率。

（3）在12h之后，實驗組中密閉艙內O2和CO2濃度保持相對穩定，說明紅萍產生的O2量約等于紅萍和人呼吸消耗的O2量，故密閉艙內紅萍產生的O2能滿足2名志愿者的呼吸消耗。

（4）同一生物體內不同細胞的形態和結構不同的根本原因是基因選擇性表達的結果。