Question

15．某研究小组对一大豆新品种种子萌发和幼苗生长过程开展研究，首先将大豆种子置于水分（蒸馏水）、通气、光照等条件适宜的环境中培养，定期检测萌发种子的干重变化，结果如图1所示．据图分析：
（1）第2-6天，种子从外界吸收水分，参与细胞内生化反应，导致干重增加．6天后种子干重减少的主要原因是细胞呼吸分解了有机物．
（2）种皮未突破前，种子以无氧呼吸为主，第4天，实验小组测得种子吸收的O₂和释放的CO₂之比为1：3，此时大豆细胞内有机物酒精增多，该物质产生于细胞的细胞质基质中，产生
该物质的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是6：7．第10天，大豆的呼吸速率与光合速率大致相当．（3）实验小组在光照强度和CO₂浓度等条件不变的情况下，测定不同温度对大豆叶的净光合速率和呼吸速率的影响，结果如图2．据图分析，大豆最适生长温度是18℃左右，在此温度下，每l00mm²叶面积上1小时光合作用制造的葡萄糖是66μmol．
（4）研究小组发现沙尘天气影响大豆生长，分析认为：首先，沙尘天气直接影响叶绿体中的ATP和[H]产生，其次沙尘堵塞大豆叶气孔，影响光合作用的暗反应阶段．

Answer 1

分析 据图1可知，第2-6天，种子无光合作用，故干重增加是因种子吸收水分，自由水转化为结合水导致的；6天后种子干重减少的主要原因是种子进行细胞呼吸，有机物被分解使干重减少．种子吸收的O₂和释放的CO₂之比为1：3，说明多余的二氧化碳为无氧呼吸释放的，无氧呼吸的产物还有酒精，场所为细胞质基质．由图2可知，18℃时净光合作用最大，故大豆最适生长温度是18℃，此时净光合作用为800，呼吸作用为300，光合作用中二氧化碳和葡萄糖的比例为6：1，计算时注意单位换算，图表中为秒和m²，题干中为小时和mm²．沙尘天气时，光照减弱，光反应减弱，ATP和[H]减少，又沙尘堵塞大豆叶气孔，影响了二氧化碳的吸收，使暗反应减弱，因此沙尘天气影响了大豆生长．

解答 解：（1）第2-6天，种子干重增加是因种子吸收水分，自由水转化为结合水导致的.6天后种子干重减少的主要原因是种子进行细胞呼吸，有机物被分解使干重减少．
（2）种子吸收的O₂和释放的CO₂之比为1：3，说明多余的二氧化碳为无氧呼吸释放的，故产物酒精增多，无氧呼吸的场所为细胞质基质，由种子吸收的O₂和释放的CO₂之比为1：3，故种子无氧呼吸和有氧呼吸释放的二氧化碳之比为2：1，消耗的葡萄糖之比为$\frac{\frac{2}{2}}{\frac{1}{6}}$=6：1，故产生该物质的葡萄糖即无氧呼吸的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是6：7．
（3）由图2可知，18℃时净光合作用最大，故大豆最适生长温度是18℃，此时净光合作用为800，呼吸作用为300，每l00mm²叶面积上1小时光合作用制造的葡萄糖=$\frac{（800+300）×3600×100}{6×1000000}$=66，计算时注意单位换算，图表中为秒和m²，题干中为小时和mm²．
（4）沙尘天气时，光照减弱，光反应减弱，ATP和[H]减少，又沙尘堵塞大豆叶气孔，影响了二氧化碳的吸收，使暗反应减弱，因此沙尘天气影响了大豆生长．
故答案为：
（1）水分细胞呼吸分解了有机物 
（2）酒精细胞质基质   6：7    10
（3）18   66  
（4）ATP和[H]暗反应

点评 本题综合考查了光合作用和呼吸作用的过程和计算，考查了学生综合运用所学知识分析图表和理解能力，试题较难．