Question

【题目】研究者选取南瓜幼苗进行了无土栽培实验，如图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答相关问题。

（1）图中显示，南瓜幼苗光合速率和呼吸速率相等时的温度是______℃，研究者用含18O的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是___________________________________

（2）据图分析，呼吸酶对温度的敏感度比光合酶对温度的敏感度______，温室栽培该植物，为获得最大经济效益，假定其它条件都最适时，应控制的最适温度为______℃。

（3）请补充完整验证“镁是植物生长所必需的元素” 实验的基本思路：将生理状态相同的南瓜幼苗分为甲、乙两组，甲组用完全培养液进行无土栽培，乙组_________________

Answer 1

【答案】 5 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 低 20 用缺镁的完全培养液进行无土栽培，一段时间后发现甲组幼苗生长正常、乙组叶片发黄、生长不良，向乙组添加适量的镁后幼苗生长恢复正常

【解析】试题分析：本题的知识点是有氧呼吸的过程，有氧呼吸与光合作用的关系，温度对于光合作用和有氧呼吸过程的影响。正确解读题图曲线获取信息是解题的关键，对于光合作用、呼吸作用过程及影响因素的综合应用是本题考查的重点。分析题图可知，植物从空气中吸收的二氧化碳的量为净光合作用的量，呼吸作用氧气的消耗量是实际呼吸作用的量，A点从空气中吸收的二氧化碳为0，光合作用等于呼吸作用，光合作用产生的氧气完全被呼吸作用吸收。随着温度的升高，光合作用和呼吸作用都逐渐增强，大于5℃后净光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用。

（1）据图分析可知，5℃时，南瓜幼苗从外界吸收的二氧化碳为0，说明此时光合速率等于呼吸速率。有氧呼吸的过程中葡萄糖酵解形成丙酮酸，丙酮酸脱羧形成二氧化碳，因此葡萄糖中碳原子的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。

（2）分析题图可知，净光合作用强度随温度升高而升高更快，因此呼吸酶对温度的敏感度比光合酶对温度的敏感度低，在20℃植物净光合作用最强，此时细胞呼吸作用较弱，是获得最大经济效益的最适宜温度。

（3）设计实验应遵循对照原则及单一变量原则，验证“镁是植物生长所必需的元素”应设计实验组与对照组，其设计思路是：将生理状态相同的南瓜幼苗分为甲、乙两组，甲组用完全培养液进行无土栽培，乙组用缺镁的完全培养液进行无土栽培，一段时间后发现甲组幼苗生长正常、乙组叶片发黄、生长不良，向乙组添加适量的镁后幼苗生长恢复正常。