Question

12．有2種植物，一種在強(qiáng)光下生長(zhǎng)，一種陰生生長(zhǎng)．從這2種植物上各取一片彼此相似的葉片，分別放在兩個(gè)透明盒子中．在適宜溫度條件下，逐漸增加光照強(qiáng)度，測(cè)定放氧速率的數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)回答有關(guān)問題：

光強(qiáng)（μmol光子/m2•s）		0	10	25	50	100	250	500	600
放氧速率 （μmolO2/m2•s）	葉片A	-20	-10	-5	-1	5	15	28	30
	葉片B	-2	-0.5	1.5	3	6	10	12	11

（1）由表中數(shù)據(jù)可以推測(cè)，取自強(qiáng)光下的葉片是A；光照強(qiáng)度直接影響光合作用的光反應(yīng)過程．
（2）當(dāng)光照強(qiáng)度為10 μmol光子/m²•s時(shí)，葉片A的葉肉細(xì)胞中能夠產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體；光照強(qiáng)度＞600μmol光子/m²•s時(shí)，制約葉片A放氧速率的主要環(huán)境因素是CO₂濃度．
（3）如果在某光照強(qiáng)度下，葉片放氧速率為零，其生理學(xué)含義是光合速率等于呼吸速率．如果用此光強(qiáng)照射農(nóng)田作物，則作物很難正常生長(zhǎng)，分析原因是達(dá)到單葉光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，群體內(nèi)部，特別是中下層的葉片的光照強(qiáng)度仍在之下，這些葉子不但不制造養(yǎng)分，反而變成消耗器官，所以生產(chǎn)上注意合理密植．（或：夜晚植物只進(jìn)行呼吸作用，綜合一天的總呼吸量大于光合作用，所以作物很難正常生長(zhǎng)）．
（4）若繪制A、B兩葉片放氧速率曲線圖，則大約在175μmol光子/m²•s時(shí)兩條曲線相交，此點(diǎn)的生物學(xué)含義是陽生植物和陰生植物的凈光合速率相等（A、B兩葉片凈光合速率相等）．

Answer 1

分析 解答本題關(guān)鍵為分析表格中數(shù)據(jù)．光照強(qiáng)度為0時(shí)，只進(jìn)行呼吸作用，因此此時(shí)的值可表示呼吸作用強(qiáng)度；當(dāng)放氧速率大于0之后，此時(shí)的值表示凈光合速率，即凈光合速率=真光合速率+呼吸速率．表中數(shù)據(jù)可以看出，A為喜陽植物，B為喜陰植物．影響光合作用的環(huán)境因素主要有：光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度、含水量、礦質(zhì)元素等，光照強(qiáng)度主要影響光反應(yīng)，二氧化碳濃度主要影響暗反應(yīng)．

解答 解：（1）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，A植物達(dá)到最大光合速率所需的光照強(qiáng)度比B植物大，故推測(cè)A植物為強(qiáng)光下生長(zhǎng)植物，B植物為弱光下生長(zhǎng)植物；光照強(qiáng)度直接影響光反應(yīng)過程；該反應(yīng)能將光能轉(zhuǎn)化為NADPH、ATP中活躍的化學(xué)能．
（2）當(dāng)光照強(qiáng)度為10 μmol光子/m²•s時(shí)，葉片A的葉肉細(xì)胞能進(jìn)行光合作用和呼吸作用，故能夠產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體．光照強(qiáng)度＞600μmol 光子/m²•s時(shí)，此時(shí)限制光合速率的因素主要是CO₂濃度
（3）透明盒子內(nèi)氧氣的量與光合作用（產(chǎn)生氧氣）和呼吸作用（消耗氧氣）有關(guān)，若葉片放氧速率為O，說明光合作用產(chǎn)生的氧氣恰好被細(xì)胞呼吸消耗，即光的補(bǔ)償點(diǎn)（或光合速率等于呼吸速率）；此光強(qiáng)數(shù)值是指單葉而言，若大田中作物在此光強(qiáng)難以正常生長(zhǎng)，原因可能是達(dá)到單葉光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，群體內(nèi)部，特別是中下層的葉片的光照強(qiáng)度仍在之下，這些葉子不但不制造養(yǎng)分，反而變成消耗器官，所以生產(chǎn)上要注意合理密植或夜晚植物只進(jìn)行呼吸作用，綜合一天的總呼吸量大于光合作用，所以作物很難正常生長(zhǎng)．
（4）A、B兩葉片放氧速率表示凈光合速率，若兩者曲線相交，表明在此光照強(qiáng)度下二者的凈光合速率相等．
故答案為：
（1）A     光反應(yīng)
（2）線粒體和葉綠體       CO₂濃度
（3）光合速率等于呼吸速率      達(dá)到單葉光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，群體內(nèi)部，特別是中下層的葉片的光照強(qiáng)度仍在之下，這些葉子不但不制造養(yǎng)分，反而變成消耗器官，所以生產(chǎn)上注意合理密植（或：夜晚植物只進(jìn)行呼吸作用，綜合一天的總呼吸量大于光合作用，所以作物很難正常生長(zhǎng)）
（4）陽生植物和陰生植物的凈光合速率相等（A、B兩葉片凈光合速率相等）

點(diǎn)評(píng) 本題考查陰生植物和陽生植物的判斷及影響光合速率的因素，意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷的能力．