Question

18．圖1、圖2分別表示溫度和光照強(qiáng)度對(duì)大葉黃楊代謝強(qiáng)度的影響，代謝強(qiáng)度用CO₂的吸收量或釋放量（mmol/單位面積•h）表示；圖3表示溫度和光照強(qiáng)度對(duì)北沙參代謝強(qiáng)度的影響，代謝強(qiáng)度以干重增加速率（mg/單位面積•h）表示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題（在研究某環(huán)境因素對(duì)該植物代謝的影響時(shí)，其他條件均為最適狀態(tài)）：

（1）圖1中曲線A和曲線B分別代表大葉黃楊的真光合作用速率和呼吸速率，溫度為42.5℃時(shí)，大葉黃楊從外界吸收CO₂的相對(duì)量為-2．30℃以后兩曲線變化趨勢(shì)不同的原因是光合作用有關(guān)的酶對(duì)高溫更敏感，呼吸作用有關(guān)的酶更耐高溫．
（2）結(jié)合圖1分析，圖2中不同光照強(qiáng)度下植物的CO₂吸收量是在溫度為30℃下測(cè)定的．
D點(diǎn)時(shí)該植物葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有類囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．如果大葉黃楊在圖2中E點(diǎn)所示光照強(qiáng)度下，光照9h并黑暗處理15h，則該植物能（填“能”或“不能”）正常生長(zhǎng)，原因是24小時(shí)有機(jī)物積累量大于零．
（3）圖3中，20℃條件下，F(xiàn)點(diǎn)以后北沙參干重增加速率不再增大的限制因素是溫度．
30℃、5klx光照條件下的真光合作用速率大于（填“大于”“等于”或“小于”）20℃、5klx光照條件下的真光合作用速率．

Answer 1

分析 1、圖1是溫度對(duì)葉黃楊光合作用強(qiáng)度、呼吸作用強(qiáng)度的影響，A是實(shí)際光合作用強(qiáng)度隨溫度變化而變化的曲線，B曲線表示呼吸作用強(qiáng)度隨溫度變化而變化的曲線，由曲線可知，大葉黃楊最適宜的光合作用的溫度是30℃，45℃是呼吸作用的最適宜溫度，45℃以后，隨溫度升高A、B曲線均下降，但是曲線A降低更迅速，說(shuō)明光合作用對(duì)高溫更敏感，呼吸作用較耐高溫．
2、圖2是光合作用強(qiáng)度隨溫度變化的曲線，縱軸表示二氧化碳的吸收量，為凈光合作用強(qiáng)度，C點(diǎn)表示呼吸作用強(qiáng)度，D點(diǎn)是光的補(bǔ)償點(diǎn)，最大凈光合速率是6，因此實(shí)際最大光合速率是6+2=8，該曲線是溫度為30℃時(shí)凈光合速率隨光照強(qiáng)度變化而變化的曲線．
3、圖3是不同光照強(qiáng)度、溫度條件下，干物質(zhì)增加速率，代表凈光合作用速率；由題圖可知，在20℃、30℃、40℃三個(gè)溫度條件下，30℃凈光合速率最大，其次是20℃，40℃條件下凈光合速率最�。�

解答 解：（1）由題圖1可知，溫度為42.5℃時(shí)大葉黃楊實(shí)際光合作用強(qiáng)度是3，呼吸作用強(qiáng)度是5，因此大葉黃楊從外界吸收CO₂的相對(duì)量為3-5=-2．由分析可知，光合作用有關(guān)的酶對(duì)高溫更敏感，呼吸作用有關(guān)的酶更耐高溫，因此30℃以后光合作用、呼吸作用曲線的變化趨勢(shì)不同．
（2）由分析可知，圖2中植物最大凈光合作用速率是2，呼吸作用速率是2，實(shí)際光合作用速率是8，對(duì)應(yīng)1圖中30℃時(shí)的實(shí)際光合作用速率；圖2中D點(diǎn)時(shí)該植物葉肉細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸和光合作用，因此產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為類囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．大葉黃楊在圖2所示E點(diǎn)光照強(qiáng)度下的凈光合速率是4，光照9小時(shí)并黑暗處理15小時(shí)，則單位面積的葉片24小時(shí)內(nèi)吸收的二氧化碳量是4×9-2×15=6mmol，積累葡萄糖相對(duì)量是1mmol，即為180mg．故能正常生長(zhǎng)．
（3）由題圖可知，圖3中，20℃條件下，F(xiàn)點(diǎn)以后北沙參光合速率不再增大，但是升高溫度會(huì)提高光合作用速率，因此限制因素是溫度．圖3中，30℃、5Klx光照強(qiáng)度時(shí)的總光合速率是8+4=12，20℃、5Klx光照強(qiáng)度時(shí)的總光合速，6+1=7．
故答案為：
（1）-2          光合作用有關(guān)的酶對(duì)高溫更敏感，呼吸作用有關(guān)的酶更耐高溫
（2）30     類囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體     能     24小時(shí)有機(jī)物積累量大于零
（3）溫度     大于

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是光合作用、呼吸作用的物質(zhì)變化、能量變化和場(chǎng)所，光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系，影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并學(xué)會(huì)應(yīng)用相關(guān)知識(shí)結(jié)合題圖信息進(jìn)行推理、通過(guò)分析、比較等方法綜合解答問(wèn)題，認(rèn)同結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀點(diǎn)．