Question

【題目】下圖甲為研究光照強(qiáng)度對(duì)某植物光合作用強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)示意圖。圖乙表示夏季晴朗的一天，該植物在24小時(shí)內(nèi)02吸收和釋放速率的變化示意圖（單位：mg/h），A、B點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻分別為6點(diǎn)和19點(diǎn)。圖丙表示另一種植物在溫度為A時(shí)、光照強(qiáng)度分別為a、b、c、d時(shí)單位時(shí)間內(nèi)氣體的變化情況。

（1）圖甲中限制A～C段光合速率的主要因素是________。若提高溫度，曲線的變化是____(填“上移”或“下移”或“不動(dòng)”或“信息不足，無(wú)法確定”)。若其他條件皆適宜，適當(dāng)增大 CO2 濃度，則B點(diǎn)向_____移動(dòng)，C點(diǎn)向______ 移動(dòng)。

（2）圖乙中24小時(shí)內(nèi)不進(jìn)行光合作用的時(shí)段是___________________。圖乙中，A點(diǎn)時(shí)，植物體的葉肉細(xì)胞總光合速率____呼吸速率（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（3）圖乙中測(cè)得該植物一晝夜的O2凈釋放量為300mg。假設(shè)該植物在24小時(shí)內(nèi)呼吸速率不變，則該植物一天通過(guò)光合作用產(chǎn)生的O2總量是________mg，光合作用速率最高時(shí)，光合作用每小時(shí)利用CO2的量是_______mg。圖中陰影部分所表示的O2釋放量_____（大于、等于、小于）300mg。

（4）在生產(chǎn)實(shí)踐中，常采用施用農(nóng)家肥的方法增加CO2的濃度，其原理是_______。

（5）圖丙中，若該植物長(zhǎng)時(shí)間的光照強(qiáng)度為b，則該植物是否能正常生長(zhǎng)________（填“是”或“否”）。要測(cè)得植物在溫度為A、光照強(qiáng)度為d時(shí)的真正光合作用速率，至少需要設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)：一組將植物置于________________條件，測(cè)得呼吸作用速率；可在裝置中放置NaOH溶液，導(dǎo)致裝置壓強(qiáng)變化的原因是_______________________________。另一組將同種生長(zhǎng)狀況相同的植物置于光照強(qiáng)度為d的密閉環(huán)境中，可在裝置中放置____________溶液，所得數(shù)值為________________。

Answer 1

【答案】光照強(qiáng)度 信息不足，無(wú)法確定 左 右上方 0-5和20-24 (或20—5) 大于 588 77 大于 農(nóng)家肥富含有機(jī)物，分解者的分解作用釋放出大量C02 否 黑暗 呼吸作用吸收氧氣 NaHCO3或緩沖溶液 光合作用放出的氧氣與呼吸作用吸收氧氣的差值

【解析】

據(jù)題文描述和圖示信息可知：本題綜合考查學(xué)生對(duì)光合作用過(guò)程及其影響的環(huán)境因素、細(xì)胞呼吸等相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解能力、獲取信息與分析問(wèn)題的能力，以及是否具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理的能力。

(1) 圖甲中的A～C段，光合速率隨光照強(qiáng)度的增加而增加，說(shuō)明光照強(qiáng)度是限制A～C段光合速率的主要因素。因不知圖甲實(shí)驗(yàn)所控制的溫度是否為該植物光合作用的最適溫度，所以若提高溫度，由于信息不足，無(wú)法確定曲線的變化趨勢(shì)。圖甲所示的縱坐標(biāo)表示凈光合速率，B點(diǎn)時(shí)真正光合速率等于呼吸速率，C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需要的最小光照強(qiáng)度。若其他條件皆適宜，適當(dāng)增大 CO2 濃度，則光合速率增大，此時(shí)B點(diǎn)向左移動(dòng)，C點(diǎn)向右上方移動(dòng)。

(2) 圖乙中，0-5時(shí)段和20-24時(shí)段，02吸收速率均為12mg/h，說(shuō)明在這兩個(gè)時(shí)段內(nèi)植物不進(jìn)行光合作用。乙圖中，A點(diǎn)時(shí)02吸收速率為零，此時(shí)植物能進(jìn)行光合作用的所有細(xì)胞的光合速率與所有細(xì)胞的呼吸速率相等，因此葉肉細(xì)胞的總光合速率大于葉肉細(xì)胞的呼吸速率。

(3) 依題意可知：圖乙中植物的呼吸速率＝12mg/h，該植物一晝夜的O2凈釋放量＝300mg，因此該植物一天通過(guò)光合作用產(chǎn)生的O2總量＝一晝夜的O2凈釋放量＋呼吸速率×24h＝300mg＋12mg/h×24h＝588mg。光合作用速率最高時(shí)，光合作用每小時(shí)產(chǎn)生的氧氣量＝44 mg/h＋12 mg/h＝56mg/h，依據(jù)反應(yīng)式“”可推知每小時(shí)利用CO2的量＝（56×44×6）÷（32×6）＝77mg。植物夜晚不進(jìn)行光合作用，但會(huì)通過(guò)呼吸作用消耗氧氣，圖中陰影部分表示該植物白天的凈光合作用量，該植物一晝夜的O2凈釋放量＝300mg＝陰影部分面積－夜晚呼吸作用的消耗量，因此圖中陰影部分所表示的O2釋放量大于300mg。

(4) C02是光合作用的原料。農(nóng)家肥富含有機(jī)物，分解者的分解作用可將農(nóng)家肥富含的有機(jī)物分解并釋放出大量C02，所以在生產(chǎn)實(shí)踐中，常采用施用農(nóng)家肥的方法增加CO2的濃度。

(5) 圖丙中O2產(chǎn)生總量表示真正光合作用速率，CO2釋放量表示凈光合作用速率。光照強(qiáng)度為b時(shí)，O2產(chǎn)生總量與CO2釋放量相等，說(shuō)明呼吸作用速率＝2倍的真正光合作用速率，即真正光合作用速率小于呼吸作用速率，沒(méi)有有機(jī)物的積累。可見(jiàn)，若該植物長(zhǎng)時(shí)間的光照強(qiáng)度為b，則該植物不能正常生長(zhǎng)。要測(cè)得植物在溫度為A、光照強(qiáng)度為d時(shí)的真正光合作用速率，需要測(cè)定植物的凈光合作用速率和呼吸作用速率，因此至少需要設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)：一組將植物置于黑暗條件，同時(shí)在裝置中放置可以吸收CO2的NaOH溶液，測(cè)得的呼吸作用速率以氧氣的消耗量為檢測(cè)指標(biāo)；導(dǎo)致裝置壓強(qiáng)變化的原因是呼吸作用吸收氧氣。另一組將同種生長(zhǎng)狀況相同的植物置于光照強(qiáng)度為d的密閉環(huán)境中，可在裝置中放置NaHCO3或緩沖溶液，以維持裝置中CO2濃度的相對(duì)穩(wěn)定；由于細(xì)胞呼吸消耗氧氣，而光合作用產(chǎn)生氧氣，此時(shí)測(cè)定的氣體變化量，是該植物的凈光合作用速率，即光合作用放出的氧氣與呼吸作用吸收氧氣的差值。