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(yàn)艙和紅萍培養(yǎng)裝置，設(shè)立實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組先后進(jìn)行多次模擬實(shí)驗(yàn)。密閉艙全天保持穩(wěn)定充足的光照，其他條件適宜。2名志愿者進(jìn)入密閉艙中生活，每隔1h測(cè)定一次艙內(nèi)O2、CO2濃度。結(jié)果如下圖所示。請(qǐng)回答下列問題。

(1)該實(shí)驗(yàn)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(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的速率。

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷密閉艙內(nèi)紅萍產(chǎn)生的O2能否滿足2名志愿者的呼吸消耗?___________(填能或否)，依據(jù)是______________________。

(4)制作紅萍葉片的橫切片，在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)葉肉細(xì)胞表皮細(xì)胞和葉脈細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)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(cè)定時(shí)間 大于 能 密閉艙內(nèi)O2和CO2濃度保持相對(duì)穩(wěn)定，說明紅萍產(chǎn)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(dá)

【解析】

1、光合作用的光反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成。光合作用的暗反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機(jī)物。
2、有氧呼吸過程分為三個(gè)階段，第一階段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，發(fā)生在細(xì)胞中基質(zhì)中；有氧呼吸的第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和[H]，發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，有氧呼吸的第三階段是[H]與氧氣反應(yīng)形成水，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，有氧呼吸的三個(gè)階段中有氧呼吸的第三階段釋放的能量最多，合成的ATP數(shù)量最多。
3、光合作用和呼吸作用過程是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)。光合作用合成有機(jī)物，而呼吸作用分解有機(jī)物。光合作用為呼吸作用提供有機(jī)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(shí)驗(yàn)是研究紅萍與人共存情況下紅萍的供氧能力，實(shí)驗(yàn)組是放紅萍的組，而對(duì)照組是不放置紅萍的組，結(jié)合圖示不同測(cè)定時(shí)間中實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異可知，本實(shí)驗(yàn)研究的自變量是紅萍的有無和測(cè)定的時(shí)間。因變量是氧氣、二氧化碳的濃度變化。

（2）據(jù)右圖可知，012h，實(shí)驗(yàn)組的CO2的濃度比對(duì)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(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的速率。

（3）在12h之后，實(shí)驗(yàn)組中密閉艙內(nèi)O2和CO2濃度保持相對(duì)穩(wěn)定，說明紅萍產(chǎn)生的O2量約等于紅萍和人呼吸消耗的O2量，故密閉艙內(nèi)紅萍產(chǎn)生的O2能滿足2名志愿者的呼吸消耗。

（4）同一生物體內(nèi)不同細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)不同的根本原因是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。