Question

12．水蘊草是多年生草本沉水植物．圖乙示其細胞氣體交換情況，圖丙示其他條件適宜光照強度與光合速率的關系．

（1）如圖甲，水蘊草至于倒置盛有水的試管中，若適當縮短光源與實驗裝置的距離，則單位時間內放出的氣泡數量將增加 （填“增加”、“減少”或“不變”）．水蘊草的葉肉細胞處于圖乙狀態(tài)時，對應圖丙中的區(qū)段是B點以后．若圖丙中C段之后升高溫度光合速率變化是下降．
（2）將水蘊草放在特定實驗裝置內，研究溫度對光合作用與呼吸作用的影響（其余的實驗條件都是理想狀況），結果如下表所示：

溫度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
光照下吸收CO2（mg/h）	1.00	1.75	2.50	3.15	3.75	3.53	3.00
黑暗下釋放CO2（mg/h）	0.50	0.75	1.25	1.75	2.25	3.00	3.50

①在晝夜不停的光照下，該植物生長的最適宜溫度是25℃，在35℃時，該植物每小時實際光合作用CO₂消耗速率是6.5mg/h．
②30℃條件下，交替進行8小時光照、14小時黑暗，該植物不能（能、不能）正常生長．

Answer 1

分析 圖甲裝置可以改變燈泡和實驗裝置的距離來探究光照強度隨光合作用的影響的實驗．
圖乙中，a表示基粒，b表示葉綠體基質，c表示線粒體基質．圖中可以看出葉綠體和線粒體之間可以進行氣體的交換，一般情況下，當光合作用大于呼吸作用時，葉綠體需從細胞外吸收二氧化碳和釋放氧氣；當光合作用等于呼吸作用時，細胞沒有氣體釋放的吸收；當光合作用小于呼吸作用時，線粒體需從細胞外吸收氧氣和釋放二氧化碳．
圖丙中，A點只進行呼吸作用，B點時光合作用等于呼吸作用，C點為光合作用的飽和點．

解答 解：（1）圖甲是驗證光照強度對光合作用的影響，以氧氣的釋放量作為觀察指標．當縮短光源與實驗裝置之間的距離時，光照強度增強，光合作用增強，水蘊草放出的氣泡數量增多．圖乙細胞葉綠體需從細胞外吸收二氧化碳和釋放氧氣，表明光合作用大于呼吸作用，對應圖丙曲線中B點以后．題干中提出，圖丙為其他條件適宜，即溫度為最適溫度條件下進行，因此若圖丙中C段之后升高溫度光合速率會下降．
（2）①本題的實驗變量有兩個：溫度和有無光照，而做出本題的關鍵是要理解光照下吸收CO₂數值表示凈光合作用速率，黑暗中釋放CO₂表示呼吸作用速率．然后，比較表格中的數字，根據數據的變化特點可以得出呼吸速率隨著溫度的升高而增強，而凈光合速率隨著溫度的不斷升高出現先增強后下降的趨勢，25℃達到最大值，所以晝夜不停地給予光照，該植物生長的最適宜溫度是25℃．在35℃光照下植物吸收的CO₂為3.00，而在黑暗中釋放的CO₂為3.50，該植物每小時實際光合作用速率為呼吸速率+凈光合作用速率=3.00+3.50=6.50（mg/h）．
②在30℃光照下植物吸收的CO₂為3.53（白天的凈積累量），而在黑暗中釋放的CO₂為3.00，交替進行8小時光照、14小時黑暗，有機物的凈積累量=3.53×8-3.00×14，很明顯該值為負值，故該植物不能生長．
故答案為：
（1）增加     B點以后    下降   
（2）①25℃6.5     ②不能

點評 本題難度適中，著重考查考生的識圖能力，實驗探究能力，運用單因素研究光合作用的能力，以及光合作用和呼吸作用過程中有關物質的計算能力，在計算時善于利用公式：光合作用過程中二氧化碳的消耗總量=凈光合作用二氧化碳消耗量+呼吸作用產生的二氧化碳量．