Question

【題目】下圖甲為在一定濃度的CO2和適宜溫度條件下，測定棉花葉片在不同光照條件下的光合作用速率，圖乙是從生長狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細(xì)胞內(nèi)的氣體，平均分成若干份后置于不同濃度的 NaHCO3溶液中（NaHCO3可分解生成CO2），給予相同的一定強(qiáng)度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，請據(jù)圖回答：

（1）圖甲b點(diǎn)時，棉花植株光合作用強(qiáng)度________（“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用強(qiáng)度；c點(diǎn)時棉花葉片光合作用固定的CO2量為________mg/100cm2mf·h。

（2）圖甲光照強(qiáng)度從0增加到d的過程中，棉花葉片中有機(jī)物積累量可表示為（用圖甲中S表示）_________；d點(diǎn)后，隨光照強(qiáng)度增加，限制光合作用速率不再增加的主要內(nèi)因是_______。

（3）①圖乙b點(diǎn)比a點(diǎn)細(xì)胞內(nèi)的C5含量_________。

②圖乙b點(diǎn)以后曲線上行，其原因是____________________。

（4）以測定CO2吸收速率與釋放速率為指標(biāo)，探究溫度對某綠色植物光合作用與細(xì)胞呼吸的影響，結(jié)果如表所示：

溫度/℃	5	10	20	25	30	35
光照條件下CO2吸收速率（mg·h-1）	1	1.8	3.2	3.7	3.5	3
黑暗條件下CO2吸收速率（mg·h-1）	0.5	0.75	1	2.3	3	3.5

①溫度在25~30℃間光合作用制造的有機(jī)物總量逐漸________（填“增加”或“減少”）。

②假設(shè)細(xì)胞呼吸晝夜不變，一晝夜中給植物光照16h，則植物在30℃一晝夜凈吸收CO2的量是5℃的_______倍（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字）。

Answer 1

【答案】小于 15 S3-S1 色素的含量或酶的數(shù)量 減少 NaHCO3濃度過高，導(dǎo)致細(xì)胞失水 增加 2．67

【解析】

1．分析圖甲：縱坐標(biāo)表示CO2的凈吸收率，橫坐標(biāo)表示光照強(qiáng)度，a點(diǎn)表示在適宜溫度下棉花葉片的呼吸速率，b點(diǎn)表示此時光合速率=呼吸速率，c點(diǎn)表示光飽和點(diǎn)，在一定濃度的CO2和適宜溫度條件下，c點(diǎn)以后光照強(qiáng)度增加，光合速率不再增大。S2表示是光照強(qiáng)度BD以后的積累量。在OB段，積累量應(yīng)該是負(fù)值即S1。S2+S3表示棉花光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物總量。S1+S2表示棉花呼吸作用消耗的有機(jī)物量。

2．分析圖乙：隨著NaHCO3溶液濃度的增加，小圓片上升到液面的時間先減少后增加，說明小圓片光合速率的先增大后減小，產(chǎn)生氧氣量先增大后減小。

3．分析表格：表格中黑暗條件下CO2釋放速率表示呼吸速率，光照條件下CO2吸收速率表示凈光合速率，并且真光合速率=凈光合速率+呼吸速率.

（1）據(jù)分析可知，圖甲b點(diǎn)時，CO2的凈吸收量為0，說明此時棉花植株光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度；由于圖甲表示的是CO2的凈吸收量，因此c點(diǎn)時棉花葉片光合作用固定的CO2量=10+5=15mg/100cm2mf·h。

（2）圖甲光照強(qiáng)度從0增加到d的過程中，隨著光照強(qiáng)度的增加，S2+S3表示棉花光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物總量，S1+S2表示棉花呼吸作用消耗的有機(jī)物量，因此該植物有機(jī)物的凈積累量為（S2+S3）－（S1+S2）=S3－S1；d點(diǎn)后，限制光合作用速率不再增加的主要內(nèi)因可從光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個角度考慮：影響光反應(yīng)的主要內(nèi)因是葉綠體中的色素含量；影響暗反應(yīng)的主要內(nèi)因是葉綠體中酶的數(shù)量。

（3）①在圖乙中，與a點(diǎn)相比，b點(diǎn)的CO2濃度，CO2和C5結(jié)合形成C3的CO2固定過程快，所以細(xì)胞內(nèi)的C5含量減少。②圖乙b點(diǎn)以后曲線上行，說明小圓葉片的光合作用速率變慢，其原因是NaHCO3濃度過高，導(dǎo)致細(xì)胞失水，從而影響細(xì)胞代謝。

（4）①植物制造的有機(jī)物為光合作用總量=凈光合作用速率+呼吸作用速率，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，25℃時總光合速率=3.7+2.3=6；30℃時總光合速率=3.5+3=6.5，故溫度在25~30C間光合作用制造的有機(jī)物總量逐漸增加；

②假設(shè)呼吸速率不變，植物在30℃時，一晝夜中植物CO2凈吸收量=3. 5×16－3×8= 32mg；

在5℃時，一晝夜中植物CO2凈吸收量=1×16－0.5×8=12mg，則植物在30℃一晝夜凈吸收CO2的量是5℃的32÷12=2.67倍