Question

【题目】（一）甲图为植物细胞内的某种生理活动，乙图为植物在温度为15 ℃(实线)和25 ℃(虚线)时光照强度和氧气释放速度的变化关系）。请据图分析下列问题：

(1)甲图中，①过程中植物需要从外界吸收二氧化碳，若要研究二氧化碳的去向，通常采用_________方法；②过程产生的C6H12O6被分解成二氧化碳的场所有___________________。

(2)请根据乙图分析该植物在15℃、10千勒克斯的光照条件下，每小时光合作用所产生的氧气量是________mg。

(3)如果在阴雨天气，温室内光照强度小于5千勒克斯，请据乙图判断采取什么措施可以有助于提高产量__________________________________。

（二）将某种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下，叶肉细胞中C5的相对含量随细胞间隙CO2浓度的变化曲线。请回答下列问题：

(1)CO2在RuBP羧化酶作用下与C5结合生成C3，据图分析，A→B的变化是由于叶肉细胞吸收CO2速率_________，B→C保持稳定的内因是受到___________限制。

(2)研究发现，绿色植物中RuBP羧化酶具有双重活性，催化如下图所示的两个方向的反应，反应的相对速度取决于O2和CO2的相对浓度。

在叶绿体中，在RuBP羧化酶催化下C5与___________反应，形成的___________进入线粒体放出CO2，称之为光呼吸。光合产物1/3以上要消耗在光呼吸底物上，据此推测，CO2浓度倍增可以使光合产物的积累增加，原因是___________。

Answer 1

【答案】同位素示踪法(放射性同位素标记） 细胞质基质、线粒体 50 适当降低温度 增加 RuBP羧化酶数量（浓度） O2 二碳化合物（C2） 高浓度CO2可减少光呼吸

【解析】

本题采用图文结合的形式，考查学生对细胞呼吸过程、光合作用过程及其影响因素等相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。

（一）(1) 甲图为暗反应，其中①过程表示CO2固定，在此过程中若要研究植物从外界吸收的CO2的去向，通常采用同位素示踪法(或放射性同位素标记法）。②过程表示C3的还原，产生的C6H12O6需通过细胞呼吸才能被分解成CO2；CO2产生于在细胞质基质中进行的无氧呼吸的第二阶段与在线粒体基质中进行的有氧呼吸的第二阶段。

(2) 乙图中，当光照强度为零时的纵坐标数值表示呼吸速率，当光照强度大于零时的纵坐标数值表示净光合速率。在15℃、10千勒克斯的光照条件下，呼吸速率＝10mg/h，净光合速率＝40mg/h，所以每小时光合作用所产生的氧气量＝净光合速率＋呼吸速率＝40＋10＝50mg。

(3) 乙图中，光照强度小于5千勒克斯时，15℃时的氧气释放速率高于25℃时的氧气释放速率，但呼吸速率却低于25℃时的呼吸速率。可见，如果在阴雨天气，温室内光照强度小于5千勒克斯，可以适当降低温度，从而有助于产量的提高。

（二）(1) 已知RuBP羧化酶催化暗反应过程中的C5与CO2结合生成C3。A→B段显示，随着细胞间隙CO2浓度的增加，叶肉细胞中C5的含量逐渐降低，说明C5与CO2结合生成C3的过程加快，细胞中生成的C3增多，在一定程度上促进了C3的还原过程，加快了ATP的消耗，进而使叶肉细胞吸收CO2的速率增加。B→C段显示，叶肉细胞中C5的含量不再随着细胞间隙CO2浓度的增加而增加，究其内因是RuBP羧化酶数量（浓度）限制了光合作用的进行。

(2) 分析图示可知：在叶绿体中，在RuBP羧化酶催化下C5与O2反应，形成的二碳化合物（C2）进入线粒体放出CO2，称之为光呼吸。当CO2浓度倍增时，RuBP羧化酶催化C5与O2反应形成二碳化合物（C2）的反应减慢，而催化C5与CO2结合生成C3的反应加快，进而获得更多的光合产物。可见，CO2浓度倍增可以使光合产物的积累增加的原因是：高浓度CO2可减少光呼吸。