Question

3．有人對(duì)農(nóng)田中甲、乙兩種植物做了有關(guān)光合作用的研究．圖1是它們單位時(shí)間內(nèi)吸收與釋放CO₂的量隨光照強(qiáng)度變化的曲線，圖2表示甲植物葉肉細(xì)胞中兩種細(xì)胞器在圖1中四種不同光照強(qiáng)度（0、b₂、b₁、c）下的生理狀態(tài)．請(qǐng)據(jù)圖分析回答：

（1）藥用植物細(xì)辛適宜在密林下潮濕背陰處生活，蒲公英則適宜生長(zhǎng)在曠野路邊．圖1中，能代表蒲公英的曲線是甲；當(dāng)光照強(qiáng)度為b₁時(shí)，甲植物葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
（2）圖2中細(xì)胞器①利用CO₂的場(chǎng)所和細(xì)胞器②產(chǎn)生CO₂的場(chǎng)所分別是葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì)；Ⅳ狀態(tài)下影響O₂消耗速率的環(huán)境因素主要是溫度．
（3）對(duì)甲植物來(lái)說(shuō)，圖1四種不同光照強(qiáng)度（0、b₁、b₂、c）對(duì)應(yīng)圖2中狀態(tài)依次是Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ．
（4）生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常在大棚中栽培乙植物．若圖1表示大棚內(nèi)乙植物在溫度、水分適宜的條件下測(cè)得的曲線，則d點(diǎn)之后限制增產(chǎn)的主要外界因素最可能是CO₂濃度．
（5）以測(cè)定的CO₂吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)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：

	5℃	10℃	20℃	25℃	30℃	35℃
光照條件下CO2吸收量（mg•h-1）	1	1.8	3.2	3.7	3.5	3
黑暗條件下CO2釋放量（mg•h-1）	0.5	0.75	1	2.3	3	3.5

溫度在25℃～30℃間光合作用制造的有機(jī)物總量逐漸增加（增加、減少）．假設(shè)呼吸作用晝夜不變，植物在25℃時(shí)，一晝夜中給植物光照15小時(shí)，則一晝夜CO₂吸收量為34.8mg．

Answer 1

分析 分析圖1：圖1中，a₁表示甲植物的呼吸速率，b₁表示甲植物的光補(bǔ)償點(diǎn)；a₂表示乙植物的呼吸速率，b₂表示乙植物的光補(bǔ)償點(diǎn)，c點(diǎn)表示乙植物的光飽和點(diǎn)．
分析圖2：細(xì)胞器①是葉綠體，是光合作用的場(chǎng)所；細(xì)胞器②是線粒體，是有氧呼吸的主要場(chǎng)所．Ⅰ表示光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度；Ⅱ表示光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度；Ⅲ表示光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度；Ⅳ表示只有呼吸作用．

解答 解：（1）濱藜屬陽(yáng)生植物，光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較高，可用甲曲線表示；細(xì)辛屬于陰生植物，光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較低，可用乙曲線表示．當(dāng)光照強(qiáng)度為b₁時(shí)，甲植物既能進(jìn)行光合作用，也能進(jìn)行呼吸作用，葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
（2）CO₂是光合作用暗反應(yīng)的原料，而暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)；CO₂是有氧呼吸第二階段產(chǎn)生的，而有氧呼吸第二階段的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)．Ⅳ狀態(tài)下細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸，此時(shí)影響O₂消耗速率的環(huán)境因素主要是溫度．
（3）對(duì)甲植物而言，光照強(qiáng)度為0時(shí)，植物只進(jìn)行呼吸作用，即圖2中Ⅳ；光照強(qiáng)度為b₁時(shí)，光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相等，對(duì)應(yīng)于圖2中的Ⅲ；光照強(qiáng)度為b₂時(shí)，光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)于圖2中的Ⅱ；光照強(qiáng)度為c時(shí)，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)于圖2中的Ⅰ．
（4）d點(diǎn)之后，隨著光照強(qiáng)度的增大，光合作用強(qiáng)度不再增大，此時(shí)限制光合作用強(qiáng)度的主要環(huán)境因素不再是光照強(qiáng)度，而是二氧化碳濃度．增施有機(jī)肥后，在微生物的分解作用下，環(huán)境中的二氧化碳濃度升高，達(dá)到最大光合速率的光照強(qiáng)度及最大光合速率都將增大．
（5）光照條件下CO₂吸收量（mg•h^-1）表示凈光合速率，黑暗條件下CO₂釋放量（mg•h^-1）表示呼吸速率，總光合作用=凈光合速率+呼吸速率，比較在溫度在25℃-30℃二者的和，說(shuō)明光合作用制造的有機(jī)物總量漸增加．植物在25℃時(shí)，一晝夜中給植物光照15小時(shí)，CO₂吸收量為凈吸收量是15×3.7=55.5mg，植物9小時(shí)呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳是2.3×9=20.7mg，因此，一晝夜CO₂吸收量=55.5-20.7=34.8mg．
故答案為：
（1）甲　葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)  
（2）葉綠體基質(zhì)　線粒體基質(zhì)　溫度
（3）Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ
（4）CO₂濃度        
（5）增加  　34.8

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合曲線圖和兩種細(xì)胞器在不同光照下的生理狀態(tài)圖，考查光合作用和呼吸作用的綜合應(yīng)用及影響光合速率的因素，首先要求考生分析圖1，明確圖中甲屬于陽(yáng)生植物，乙屬于陰生植物，同時(shí)明確圖中各點(diǎn)的含義；能根據(jù)圖2分析出光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度的關(guān)系，再規(guī)范答題．