Question

【題目】下列圖甲表示植物單株光合作用速率隨種植密度的變化曲線；圖乙表示植物在一晝夜下氧氣釋放量的變化曲線；圖丙代表對某植物的一葉片進(jìn)行不同處理的示意圖。請據(jù)圖回答相關(guān)問題。

（1）由甲圖可推知，與M點(diǎn)相比，N點(diǎn)限制單株光合作用強(qiáng)度的主要外界因素有__________（寫出兩種）。甲實(shí)驗(yàn)結(jié)果給我們的啟示是，在栽培農(nóng)作物時要注意____________。

（2）圖乙中該植物陰影部分所表示的O2釋放量______________（填“大于”、“等于”或“小于”）一晝夜的O2釋放量。若測得該植物一晝夜的O2釋放量為500mg，假設(shè)該植物在24小時內(nèi)呼吸速率不變，則該植物一天通過光合作用產(chǎn)生的O2總量是_______________ mg。若適當(dāng)降低植物生長環(huán)境中CO2的濃度，圖乙中的B點(diǎn)將向_______（填“左”或“右”）移動；此時細(xì)胞的葉綠體中短時間內(nèi)C5的含量變化為________（填“升高”或“降低”或“不變”）。

（3）圖丙是將對稱葉片進(jìn)行上側(cè)遮光下側(cè)曝光的處理，德國科學(xué)家薩克斯用圖丙所示實(shí)驗(yàn)方法證明了____________________。在適宜光照下照射12小時后，從兩側(cè)截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為m和n（單位：g），則(n-m)/12所代表的是下側(cè)葉的______________。（已阻止兩側(cè)之間的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移）。

Answer 1

【答案】 光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度 合理密植 大于 740 左 升高 光合作用的產(chǎn)物有淀粉 總光合作用速率（或真正光合速率）

【解析】據(jù)圖分析：圖甲中看出，種植密度較稀時，植物單株光合作用強(qiáng)度較大；而過密時，會由于葉片之間相互遮擋，導(dǎo)致植物不能接受充分的陽光，并且植株通風(fēng)效果不好，導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)不足，最終使單株光合速率下降。圖乙中，圖中陰影部分前后只進(jìn)行呼吸作用，消耗氧氣；圖中陰影部分表示白天光合作用大于呼吸作用時氧氣的釋放量；因此一天內(nèi)氧氣的釋放量=陰影部分面積-兩側(cè)空白部分面積。

（1）與M點(diǎn)相比，N點(diǎn)種植密度過高，導(dǎo)致植株相互遮擋陽光，空氣不流通，影響光照強(qiáng)度和二氧化碳供應(yīng)，降低光合速率，故要合理密植。

（2）該植物一晝夜的O2凈釋放量=白天光合作用量-一晝夜呼吸作用量=陰影部分面積-兩側(cè)空白部分面積，即圖乙中陰影部分所表示的O2釋放量表示白天（AB段）光合作用積累量，故該值大于該植物一晝夜的O2釋放量。呼吸速率為10，故24小時呼吸量為240，實(shí)際光合量=凈光合量+呼吸量=500+240=740mg。圖中B點(diǎn)表示光補(bǔ)償點(diǎn)即光合速率=呼吸速率，適當(dāng)減少植物生長環(huán)境中CO2的濃度，光合速率降低，故為保持光合和呼吸速率相等，則B左移即增強(qiáng)光照強(qiáng)度。此時細(xì)胞的葉綠體中短時間內(nèi)C5的消耗量減少，但生產(chǎn)量不變，因此含量變化為增加。

（3）德國科學(xué)家用圖丙所示實(shí)驗(yàn)方法證明了光合作用的產(chǎn)物有淀粉，該實(shí)驗(yàn)中遮光部分為對照組，曝光部分為實(shí)驗(yàn)組，即B為實(shí)驗(yàn)組。由于葉片在遮光條件下只進(jìn)行呼吸作用，而在光照條件下光合和呼吸同時進(jìn)行，假設(shè)實(shí)驗(yàn)開始，兩側(cè)截取同等面積的葉片的干重為X，則12小時細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物=X-m，因此m=X-12小時細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物；而n-X=12小時細(xì)胞光合作用積累的有機(jī)物，則b=12小時細(xì)胞光合作用積累的有機(jī)物+X；因此n-m=（12小時細(xì)胞光合作用積累的有機(jī)物+X）-（X-12小時細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物）=12小時細(xì)胞光合作用積累的有機(jī)物+12小時細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物=12h內(nèi)截取部分葉片光合作用生產(chǎn)的總光合量。由此可知，（n-m）/12代表的是截取葉片的真正光合速率（或?qū)嶋H總光合速率）。