Question

【題目】有人對(duì)農(nóng)田中甲、乙兩種植物做了有關(guān)光合作用的研究。圖1是它們單位時(shí)間內(nèi)吸收與釋放二氧化碳的量隨光照強(qiáng)度變化的曲線，圖2表示甲植物葉肉細(xì)胞中兩種細(xì)胞器在圖1中四種不同光照強(qiáng)度（0、b2、b1、C）下的生理狀態(tài)。請(qǐng)據(jù)圖分析回答問(wèn)題：

（1）藥用植物細(xì)辛適宜在密林下潮濕背陰處生活，蒲公英則適宜生長(zhǎng)在曠野路邊。圖1中，能代表蒲公英的曲線是____________；當(dāng)光照強(qiáng)度為b1時(shí)，甲植物葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有_____________。請(qǐng)?jiān)谙旅鎸懗雠cb1生理狀態(tài)有關(guān)的反應(yīng)式:

（2）圖2中細(xì)胞器①利用CO2的場(chǎng)所和細(xì)胞器②產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所依次是________________。

（3）對(duì)甲植物來(lái)說(shuō)圖1四種不同光照強(qiáng)度（0、b2、b1、C）對(duì)應(yīng)圖2中狀態(tài)依次是____________。

（4）生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常在大棚中栽培乙植物。若圖1表示大棚內(nèi)乙植物在溫度、水分適宜的條件下測(cè)得的曲線，則d點(diǎn)之后限制增產(chǎn)的主要外界因素最可能是__________________。

（5）以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與細(xì)胞呼吸的影響，結(jié)果如下表所示：

溫度/℃	5	10	20	25	30	35
光照條件下CO2吸收量（mg·h-1）	1	1．8	3．2	3．7	3．5	3
黑暗條件下CO2釋放量（mg·h-1）	0．5	0．75	1	2．3	3	3．5

溫度在25℃--30℃間光合作用制造的有機(jī)物總量逐漸__________（增加、減少）。假設(shè)呼吸作用晝夜不變，植物在25℃時(shí)，一晝夜中給植物光照14h，則一晝夜積累葡萄糖（假設(shè)光合產(chǎn)物只為葡萄糖）為__________mg（四舍五入到整數(shù)）。

Answer 1

【答案】（12分）

（1）甲 葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 光合作用反應(yīng)式與有氧呼吸反應(yīng)式如下（2分）：

（2）葉綠體基質(zhì) 線粒體基質(zhì) （3）Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ

（4）CO2濃度

（5）增加 20（2分）

【解析】（1）圖1顯示：甲植物的光飽和點(diǎn)（光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大值時(shí)所需要的最小光照強(qiáng)度）高于乙植物，說(shuō)明甲植物適宜生長(zhǎng)在曠野路邊等強(qiáng)光照下，能代表蒲公英的曲線；當(dāng)光照強(qiáng)度為b1時(shí)，CO2的吸收量與釋放量相等，說(shuō)明甲植物葉肉細(xì)胞能同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，此時(shí)產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。與b1生理狀態(tài)有關(guān)的光合作用的反應(yīng)式和有氧呼吸的反應(yīng)式見(jiàn)答案。

（2）圖2中細(xì)胞器①是葉綠體，CO2是光合作用暗反應(yīng)的原料，因此利用CO2的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)；細(xì)胞器②是線粒體，CO2產(chǎn)生于有氧呼吸的第二階段，所以產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)。

（3）對(duì)甲植物來(lái)說(shuō)，在圖1中，O點(diǎn)所對(duì)應(yīng)光照強(qiáng)度為零，光合作用不能進(jìn)行，但能進(jìn)行呼吸作用，與圖2中的狀態(tài)Ⅳ相對(duì)應(yīng)；b2所對(duì)應(yīng)光照強(qiáng)度下，實(shí)際光合速率小于呼吸速率，線粒體中產(chǎn)生的CO2除了進(jìn)入葉綠體外，還會(huì)釋放到細(xì)胞外，與圖2中的狀態(tài)Ⅱ相對(duì)應(yīng)；b1所對(duì)應(yīng)光照強(qiáng)度下，實(shí)際光合速率等于呼吸速率，線粒體中產(chǎn)生的CO2全部進(jìn)入葉綠體中，與圖2中的狀態(tài)Ⅲ相對(duì)應(yīng)；c所對(duì)應(yīng)光照強(qiáng)度下，該植物的實(shí)際光合速率大于呼吸速率，線粒體中產(chǎn)生的CO2全部進(jìn)入葉綠體中，還不能滿足光合作用的需求，葉綠體還需從細(xì)胞外吸收CO2，與圖2中的狀態(tài)Ⅰ相對(duì)應(yīng)。

（4）若圖1表示在大棚中栽培的乙植物，d點(diǎn)之后CO2的吸收量不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加，說(shuō)明光照強(qiáng)度不再是限制增產(chǎn)的外界因素，而限制增產(chǎn)的主要外界因素最可能是CO2濃度。

（5）表中黑暗條件下CO2釋放量表示呼吸速率，光照條件下CO2吸量表示凈光合速率，光合作用制造的有機(jī)物總量＝真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率，據(jù)此可推知：在25℃、30℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物總量分別為6．0 mg·h-1、6．5mg·h-1，即溫度在25℃--30℃間光合作用制造的有機(jī)物總量逐漸增加。假設(shè)呼吸作用晝夜不變，植物在25℃時(shí)，一晝夜中給植物光照14h，則一晝夜CO2的積累量＝凈光合速率×14－呼吸速率×（24－14）＝3．70×14－2．30×10＝28．8mg；再依據(jù)如下的反應(yīng)式將其換算為葡萄糖的積累量，則有28．8×180÷（6×44）≈20mg。