Question

7．將兩株植物放在封閉的玻璃罩內(nèi)，用全素營(yíng)養(yǎng)液置于適宜光照下進(jìn)行培養(yǎng)（如甲圖所示），假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀態(tài)和自然環(huán)境中的生理狀態(tài)相同，且空氣濕度對(duì)植物蒸騰作用的影響、微生物對(duì)CO₂濃度影響均忽略不計(jì)．進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一：用CO₂濃度測(cè)定儀測(cè)定了該玻璃罩內(nèi)CO₂濃度的變化情況，繪制成如乙圖所示曲線；
實(shí)驗(yàn)二：利用甲裝置研究該植物在適宜光照下、不同溫度下分別暗處理lh，再光照l(shuí)h （光照強(qiáng)度相同），測(cè)其有機(jī)物變化，得到數(shù)據(jù)如圖丙所示．請(qǐng)據(jù)圖分析回答：
（1）圖甲中在植物的全素營(yíng)養(yǎng)液中加入H₂¹⁸O，在鐘罩內(nèi)最初檢測(cè)到的放射性物質(zhì)是氧氣．在鐘罩內(nèi)的CO₂中檢測(cè)到放射性的¹⁸O，這是因?yàn)樗畢⑴c了線粒體基質(zhì)中的反應(yīng)；植物對(duì)全素營(yíng)養(yǎng)液中礦質(zhì)元素的吸收具有選擇性，這取決于根細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量．
（2）圖乙曲線中EF段CO₂濃度降低速率緩慢，是因?yàn)檎�午時(shí)環(huán)境溫度較高，葉片上的氣孔關(guān)閉，CO₂吸收速率降低，影響DE段CO₂相對(duì)含量下降的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，若D點(diǎn)和H點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的呼吸強(qiáng)度相等，則D點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度小于（大于、等于、小于）H點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度．
（3）由圖丙可知，該植物呼吸作用和光合作用的最適溫度在所給的四個(gè)溫度中分別是29℃、29℃；在光合作用的最適溫度下，該植物每天光照11h，則該植物一天增重27mg．

Answer 1

分析 分析圖解：圖甲中，玻璃罩中的植物在黑暗條件下只進(jìn)行呼吸作用，此時(shí)溫度會(huì)影響酶的活性，進(jìn)而影響呼吸作用強(qiáng)度；在有光的條件在既進(jìn)行呼吸作用，又進(jìn)行光合作用，此時(shí)光照強(qiáng)度、CO₂濃度均會(huì)影響光合速率．
圖乙中，AC段二氧化碳濃度不斷上升，說(shuō)明呼吸作用大于光合作用或只進(jìn)行呼吸作用；CG段CO₂濃度逐漸降低，說(shuō)明光合作用大于呼吸作用；但是在中午即EF段CO₂濃度下降緩慢；到下午18點(diǎn)后，光合作用逐漸停止；并且H點(diǎn)的CO₂濃度低于A點(diǎn)，說(shuō)明CO₂被用于合成了有機(jī)物．
圖丙中，暗處理后有機(jī)物的減少量可以表示1h的呼吸消耗；而光照后暗處理前的有機(jī)物增加量表示1h光合作用-2h呼吸作用后的積累量．

解答 解：（1）圖甲中，H₂¹⁸O經(jīng)光合作用在鐘罩內(nèi)最初檢測(cè)到的放射性物質(zhì)是氧氣．放射性的水參與有氧呼吸的第二階段，釋放出放射性的CO₂．根細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量決定了植物對(duì)全素營(yíng)養(yǎng)液中礦質(zhì)元素的吸收具有選擇性．
（2）圖中EF段為中午12點(diǎn)左右，此時(shí)由于光照過(guò)強(qiáng)、溫度過(guò)高導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，二氧化碳吸收減少，從而抑制光合作用．DE段CO₂相對(duì)含量下降的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度．D點(diǎn)和H點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的呼吸強(qiáng)度相等，但D點(diǎn)時(shí)二氧化碳濃度較高，所以D點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度小于H點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度．
（3）由圖丙可知，暗處理后有機(jī)物的減少量可以表示1h的呼吸消耗，該植物呼吸作用最適溫度在所給的四個(gè)溫度中29℃；光合作用強(qiáng)度=光照后暗處理前的有機(jī)物增加量+2h的暗處理后有機(jī)物的減少量，因此29℃時(shí)此值最高，表明該溫度為最適溫度．30℃時(shí)，植物的光合速率通過(guò)制造的有機(jī)物=光照后暗處理前的有機(jī)物增加量+2h的暗處理后有機(jī)物的減少量=1+2×1=3mg/h．
故答案為：
（1）氧氣     線粒體基質(zhì)    根細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量
（2）正午時(shí)環(huán)境溫度較高，葉片上的氣孔關(guān)閉，CO₂ 吸收速率降低    光照強(qiáng)度    小于
（3）29℃29℃27mg

點(diǎn)評(píng) 本題難度適中，考查光照、溫度、CO₂濃度等因素對(duì)光合作用的影響，意在考查考生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和圖文信息轉(zhuǎn)換能力，解題關(guān)鍵是能根據(jù)玻璃罩中的二氧化碳量的變化判斷光合作用和呼吸作用強(qiáng)度的關(guān)系．