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，抽取葉片細胞內的氣體，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），給予相同的一定強度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，請據圖回答：

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

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

（3）①圖乙b點比a點細胞內的C5含量_________。

②圖乙b點以后曲線上行，其原因是____________________。

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

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物總量逐漸________（填“增加”或“減少”）。

②假設細胞呼吸晝夜不變，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（保留小數點后兩位數字）。

Answer 1

【答案】小于 15 S3-S1 色素的含量或酶的數量 減少 NaHCO3濃度過高，導致細胞失水 增加 2．67

【解析】

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

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

（2）圖甲光照強度從0增加到d的過程中，隨著光照強度的增加，S2+S3表示棉花光合作用產生的有機物總量，S1+S2表示棉花呼吸作用消耗的有機物量，因此該植物有機物的凈積累量為（S2+S3）－（S1+S2）=S3－S1；d點后，限制光合作用速率不再增加的主要內因可從光反應和暗反應兩個角度考慮：影響光反應的主要內因是葉綠體中的色素含量；影響暗反應的主要內因是葉綠體中酶的數量。

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

（4）①植物制造的有機物為光合作用總量=凈光合作用速率+呼吸作用速率，根據表格中數據可知，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物總量逐漸增加；

②假設呼吸速率不變，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