Question

3．圖1表示植物A在溫度為25℃、光照強度分別為a、b、c、d時單位時間內氣體的變化情況．圖2為25℃時，B植物CO₂吸收量隨光照強度的變化曲線．回答下列問題：

（1）圖1中光合作用速率等于呼吸作用速率的是c（用a、b、c、d表示）點．光照強度為d時，植物光合作用需要從外界吸收2個單位CO₂．
（2）對于B植物，光合作用和呼吸作用最適溫度為25℃和30℃．若使溫度提高到30℃（其他條件不變），圖中P、M點移動方向為：P右移、M左下移．
（3）要測定植物A在溫度為25℃、光照強度為d時的真正光合作用速率，至少需要設計兩組實驗：
一組將植物置于黑暗或遮光密閉條件下，同時在裝置中放置適宜濃度的NaOH溶液，則導致裝置壓強變化的原因是呼吸作用吸收氧氣．另一組將同種生長狀況相同的植物置于光照強度為d的密閉環(huán)境中，同時在裝置中放置適宜濃皮的NaHCO₃溶液，所測得的數值表示光合作用放出的氧氣與呼吸作用吸收氧氣的差值．
（4）B植物細胞吸收¹⁸O₂，放射性元素能（能或不能）出現在植物呼吸作用產生的CO₂中．
（5）用大小相似的植物A的葉片，進行分組實驗：己知葉片實驗前的重量，在不同溫度下分別先暗處理1h，再用相同適宜的光照射1h（假設在有光和黑暗條件下，細胞呼吸強度相同）測其重量變化．得到如下結果．

組別	一	二	三	四
溫度（℃）	27	28	29	30
暗處理1h后的重量變化（mg）	-2	-2.5	-3	-3.5
光照1h后的重量變化（mg）	+3.5	+3	+2.5	+2
注：均與實驗前的重量比較，-表示減少，+表示增加

假如葉片的重量變化只與光臺作用和呼吸作用有關，則二氧化碳固定量最多的是第四組葉片，在29℃條件下每小時光合作用合成的有機物為8.5mg．

Answer 1

分析 據圖分析：圖1中，氧氣產生量來自光合作用，二氧化碳釋放量來自有氧呼吸，當氧氣產生量等于二氧化碳釋放量時，光合作用速率等于呼吸作用速率，a點時由于沒有氧氣產生，二氧化碳釋放量可表示呼吸速率，c點時氧氣產生量與a點時二氧化碳釋放量相等，此時光合作用速率等于呼吸作用速率，二氧化碳被光合作用吸收，二氧化碳釋放量為零．光照強度為d時，植物光合作用需要吸收8單位的二氧化碳，細胞呼吸提供6單位的二氧化碳，還需要從外界吸收2個單位CO₂．
圖二中，表示B植物CO₂吸收量隨光照強度的變化曲線，P點為光補償點，M為光飽和點；
表格中，暗處理1h，重量變化表示呼吸分解的有機物的量，光照后，重量的變化代表凈產生（積累）的有機物，二氧化碳固定量應是總光合作用量，即凈光合量加下呼吸量．

解答 解：（1）圖1中氧氣產生量來自光合作用，二氧化碳釋放量來自有氧呼吸，當氧氣產生量等于二氧化碳釋放量時，光合作用速率等于呼吸作用速率，a點時由于沒有氧氣產生，二氧化碳釋放量可表示呼吸速率，c點時氧氣產生量與a點時二氧化碳釋放量相等，此時光合作用速率等于呼吸作用速率，二氧化碳被光合作用吸收，二氧化碳釋放量為零．光照強度為d時，植物光合作用需要吸收8單位的二氧化碳，細胞呼吸提供6單位的二氧化碳，還需要從外界吸收2個單位CO₂．
（2）P點是光合速率與呼吸速率相等的點，M點是二氧化碳飽合點．由于光合作用和呼吸作用最適溫度為25℃和30℃，當溫度提高到30℃，光合速率下降，所以M點向左下移，因為需要更強的光照強度，才能使光合速率與呼吸速率相等，P 點右移．
（3）真正光合作用速率等于凈光合速率加上呼吸速率，要測定植物在溫度為25℃、光照強度為d時的真正光合作用速率，實驗設計時，一組將植物置于黑暗或遮光密閉條件下，同時在裝置中放置NaOH溶液，吸收二氧化碳，測定氧氣的消耗量，代表呼吸速率．另一組將同種生長狀況相同的植物置于光照強度為d的密閉環(huán)境中，在裝置中放置NaHCO₃溶液或CO₂緩沖溶液，使二氧化碳濃度一定，由于細胞呼吸消耗氧氣，光合作用產生氧氣，此時測定的氣體變化量，是植物凈光合速率，即光合作用放出的氧氣與呼吸作用吸收氧氣的差值．
（4）B植物細胞吸收，氧氣用于細胞呼吸，產生水，由于水也是細胞呼吸的原料，在有氧呼吸第二階段與丙酮酸反應，產生CO₂，水中的氧形成二氧化碳．
（5）暗處理1h，重量變化表示呼吸分解的有機物的量．光照后，重量的變化代表凈產生（積累）的有機物．二氧化碳固定量應是總光合作用量，即凈光合量加下呼吸量，最多的是第四組葉片，3.5+3.5+2=9．在29℃條件下每小時光合作用合成的有機物也是總光合作用量為3+3+2.5=8.5mg．
故答案為：
（1）c        2
（2）右移     左下移
（3）黑暗或遮光密閉      呼吸作用吸收氧氣        光合作用放出的氧氣與呼吸作用吸收氧氣的差值
（4）能
（5）四       8.5

點評 本題考查細胞呼吸與光合作用及應用的知識．意在考查能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯(lián)系，能用文字、圖表以及數學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容．能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力．