Question

18．圖1、圖2分別表示溫度和光照強度對大葉黃楊代謝強度的影響，代謝強度用CO₂的吸收量或釋放量（mmol/單位面積•h）表示；圖3表示溫度和光照強度對北沙參代謝強度的影響，代謝強度以干重增加速率（mg/單位面積•h）表示．請回答下列問題（在研究某環(huán)境因素對該植物代謝的影響時，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，大葉黃楊從外界吸收CO₂的相對量為-2．30℃以后兩曲線變化趨勢不同的原因是光合作用有關的酶對高溫更敏感，呼吸作用有關的酶更耐高溫．
（2）結合圖1分析，圖2中不同光照強度下植物的CO₂吸收量是在溫度為30℃下測定的．
D點時該植物葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的場所有類囊體薄膜、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．如果大葉黃楊在圖2中E點所示光照強度下，光照9h并黑暗處理15h，則該植物能（填“能”或“不能”）正常生長，原因是24小時有機物積累量大于零．
（3）圖3中，20℃條件下，F(xiàn)點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是溫度對葉黃楊光合作用強度、呼吸作用強度的影響，A是實際光合作用強度隨溫度變化而變化的曲線，B曲線表示呼吸作用強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，說明光合作用對高溫更敏感，呼吸作用較耐高溫．
2、圖2是光合作用強度隨溫度變化的曲線，縱軸表示二氧化碳的吸收量，為凈光合作用強度，C點表示呼吸作用強度，D點是光的補償點，最大凈光合速率是6，因此實際最大光合速率是6+2=8，該曲線是溫度為30℃時凈光合速率隨光照強度變化而變化的曲線．
3、圖3是不同光照強度、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小．

解答 解：（1）由題圖1可知，溫度為42.5℃時大葉黃楊實際光合作用強度是3，呼吸作用強度是5，因此大葉黃楊從外界吸收CO₂的相對量為3-5=-2．由分析可知，光合作用有關的酶對高溫更敏感，呼吸作用有關的酶更耐高溫，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，實際光合作用速率是8，對應1圖中30℃時的實際光合作用速率；圖2中D點時該植物葉肉細胞進行有氧呼吸和光合作用，因此產(chǎn)生ATP的場所為類囊體薄膜、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．大葉黃楊在圖2所示E點光照強度下的凈光合速率是4，光照9小時并黑暗處理15小時，則單位面積的葉片24小時內(nèi)吸收的二氧化碳量是4×9-2×15=6mmol，積累葡萄糖相對量是1mmol，即為180mg．故能正常生長．
（3）由題圖可知，圖3中，20℃條件下，F(xiàn)點以后北沙參光合速率不再增大，但是升高溫度會提高光合作用速率，因此限制因素是溫度．圖3中，30℃、5Klx光照強度時的總光合速率是8+4=12，20℃、5Klx光照強度時的總光合速，6+1=7．
故答案為：
（1）-2          光合作用有關的酶對高溫更敏感，呼吸作用有關的酶更耐高溫
（2）30     類囊體薄膜、細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體     能     24小時有機物積累量大于零
（3）溫度     大于

點評 本題的知識點是光合作用、呼吸作用的物質(zhì)變化、能量變化和場所，光合作用與呼吸作用之間的關系，影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡，并學會應用相關知識結合題圖信息進行推理、通過分析、比較等方法綜合解答問題，認同結構與功能相適應的生物學觀點．