Question

【題目】下圖甲表示在一定條件下測(cè)得的某植物光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系；圖乙表示該綠色植物的細(xì)胞代謝狀況；圖丙是某生物興趣小組將植物栽培在密閉玻璃溫室中，用紅外線測(cè)量?jī)x測(cè)得室內(nèi)的CO2濃度與時(shí)間關(guān)系的曲線。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：

（1）圖甲中的a點(diǎn)表示___________，c點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的非細(xì)胞器有____________。

（2）圖乙所示的該植物細(xì)胞代謝情況，可用圖甲中a—d四點(diǎn)中的__________來(lái)表示，也可用圖丙中e—j六個(gè)點(diǎn)中的__________表示。

（3）若光照一直存在且不變，則在光照強(qiáng)度大于____________klx時(shí)，植物才會(huì)表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象。在相同溫度下，將該植物的葉片置于8 klx光照下9小時(shí)，然后移到黑暗處15小時(shí)，則該24小時(shí)每100cm2葉片光合作用所消耗CO2的量為___________mmol。（用分?jǐn)?shù)表示）

（4）若圖甲曲線表示該植物在30℃時(shí)光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系，并且已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，那么在原有條件不變的情況下，將溫度降低到25℃，理論上分析c點(diǎn)將____（左移、右移、不變）。

（5）由圖丙可推知，密閉玻璃溫室中氧氣濃度最大的是________點(diǎn)，據(jù)圖所知經(jīng)過(guò)24h后植物體內(nèi)有機(jī)物含量_____（增加、減少、不變）。

Answer 1

【答案】 細(xì)胞呼吸強(qiáng)度（細(xì)胞呼吸釋放的CO2的量） 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) d g 2 81/22 左移 h 減少

【解析】試題分析：本題以圖文結(jié)合的形式，綜合考查學(xué)生對(duì)光合作用和呼吸作用的過(guò)程以及影響光合作用的環(huán)境因素等相關(guān)知識(shí)的熟記和理解能力。圖甲中的縱坐標(biāo)表示凈光合作用速率，根據(jù)“凈光合作用速率＝（總）光合作用速率－呼吸作用速率”的關(guān)系式，分析曲線的變化趨勢(shì)所蘊(yùn)含的生物學(xué)信息及其形成原因。分析圖乙，應(yīng)以箭頭指向和文字信息為切入點(diǎn)，聯(lián)系葉綠體和線粒體的功能，明辨光合作用速率與呼吸作用速率的關(guān)系。圖丙所示密閉玻璃溫室中CO2濃度的變化是呼吸作用釋放的CO2量與光合作用吸收的CO2量的綜合作用的結(jié)果，根據(jù)曲線的變化趨勢(shì)，判斷曲線上的各點(diǎn)或區(qū)段光合作用速率與呼吸作用速率的大小。在此基礎(chǔ)上結(jié)合題意并圍繞光合作用、細(xì)胞呼吸的知識(shí)對(duì)各問(wèn)題情境進(jìn)行分析解答。

(1)圖甲中的a點(diǎn)，所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為零，此時(shí)光合作用不能進(jìn)行，但能進(jìn)行呼吸作用，因此圖甲中的縱坐標(biāo)表示凈光合作用速率，a點(diǎn)表示細(xì)胞呼吸強(qiáng)度（細(xì)胞呼吸釋放的CO2的量）。c點(diǎn)時(shí)凈光合作用速率為零，此時(shí)細(xì)胞呼吸和光合作用都能進(jìn)行，因此產(chǎn)生ATP的非細(xì)胞器有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

(2)圖丙表示密閉玻璃溫室中CO2濃度與時(shí)間關(guān)系的曲線，依據(jù)曲線的變化趨勢(shì)可知：ef段和hj段的光合作用速率均小于呼吸作用速率，fh段的光合作用速率大于呼吸作用速率，而 f點(diǎn)和h點(diǎn)，光合作用速率等于呼吸作用速率；圖乙顯示：葉綠體中的CO2來(lái)自于線粒體和空氣，葉綠體釋放的O2的去向是進(jìn)入線粒體和釋放到空氣中，說(shuō)明該綠色植物細(xì)胞的光合作用速率大于呼吸作用速率，即凈光合作用速率大于零，因此圖乙所示的該植物細(xì)胞代謝情況，可用圖甲中a—d四點(diǎn)中的d來(lái)表示，也可用圖丙中e—j六個(gè)點(diǎn)中的g表示。

(3)植物的凈光合作用速率大于零時(shí)才有有機(jī)物的積累，植物才會(huì)表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象，據(jù)此分析甲圖可知：若光照一直存在且不變，則在光照強(qiáng)度大于2 klx時(shí)，植物才會(huì)表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象。在相同溫度下，將該植物的葉片置于8klx光照下9小時(shí)，然后移到黑暗處15小時(shí)，則該24小時(shí)每100cm2葉片光合作用所消耗CO2的量＝9小時(shí)光合作用所消耗CO2的量＝（凈光合作用速率＋呼吸作用速率）×9＝（12＋6）×9＝162mg。因CO2的摩爾質(zhì)量＝44g/mol＝44mg/mmol，所以該24小時(shí)每100cm2葉片光合作用所消耗CO2的量＝162mg÷44mg/mmol＝81/22 mmol。

(4)圖甲中的 c點(diǎn)時(shí)凈光合作用速率為零，此時(shí)光合作用速率與呼吸作用速率相等。若圖甲曲線表示該植物在30℃時(shí)光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系，并且已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，那么在原有條件不變的情況下，將溫度降低到25℃，則光合作用速率增大，呼吸作用速率減小，理論上c點(diǎn)將左移。

(5)結(jié)合對(duì)(2)的分析可知：在圖丙的fh段，光合作用速率大于呼吸作用速率，一直有O2的釋放，至h點(diǎn)時(shí)密閉玻璃溫室中氧氣濃度最大。e點(diǎn)時(shí)密閉玻璃溫室中CO2濃度小于j 點(diǎn)，說(shuō)明在24h內(nèi)，植物體光合作用吸收的總CO2量小于呼吸作用釋放的總CO2量，因此經(jīng)過(guò)24h后植物體內(nèi)有機(jī)物含量減少。