Question

17．某研究小組中進(jìn)行某植物的栽培試驗(yàn)，圖1表示在適宜的光照、CO₂濃度等條件下測得的溫度-光合、呼吸曲線；圖2為在恒溫密閉玻璃溫室中，連續(xù)48h測定溫室內(nèi)CO₂濃度及植物CO₂吸收速率變化曲線；圖3為適宜CO₂濃度條件下，溫度和光照強(qiáng)度對該植物的CO₂吸收速率的影響曲線．請結(jié)合圖象分析回答下列問題：

（1）圖1中的虛線表示呼吸速率隨溫度變化的情況．當(dāng)溫度達(dá)到55℃時，植物不再進(jìn)行光合作用．
（2）圖1中，40℃與60℃時，CO₂的吸收量均為0．在溫度為60℃時，CO₂的吸收量均為0的原因是光合速率和呼吸速率均為0（植物死亡）．
（3）圖2中光合速率和呼吸速率相等的時間點(diǎn)有4個．在18h時葉肉細(xì)胞中CO₂的移動方向?yàn)橛删�粒體到葉綠體，在30h時葉綠體內(nèi)的ATP的移動方向是由類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)．
（4）圖2中葉綠體利用CO₂速率最大的時刻是36h時，前24小時平均光照強(qiáng)度小于（填“大于”、“小于”或“等于”）后24小時的平均光照強(qiáng)度，有機(jī)物積累最多的時刻在42h時．經(jīng)過連續(xù)48h的培養(yǎng)，與0h相比48h時該植物的有機(jī)物量是增加（填“不變”、“增加”或“減少”）．
（5圖3中E點(diǎn)時，25℃條件下產(chǎn)生的氧氣量大于（填“等于”、“大于”或“小于”）15℃條件下產(chǎn)生的氧氣量．
（6）依據(jù)圖3分析，若將圖1所示實(shí)驗(yàn)的光照條件調(diào)整至2klx，其他條件不變重復(fù)實(shí)驗(yàn)，則圖1中的F點(diǎn)對應(yīng)溫度為25℃；若圖2所示實(shí)驗(yàn)溫度為15℃，現(xiàn)若將溫度調(diào)整為25℃條件下保持恒溫，其他條件不變，則圖2中6h時的光照強(qiáng)度為2 klx．
（7）當(dāng)光照強(qiáng)度為8klx，溫度為25℃時，該植物5h中單位面積光合作用所消耗的CO₂為70mg，要消耗同等量的CO₂，在15℃條件下，用10klx的光持續(xù)照射7h．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1表示在適宜的光照、CO₂濃度等條件下測得的溫度-光合、呼吸曲線，實(shí)線表示凈光合強(qiáng)度，虛線表示呼吸強(qiáng)度．圖2中的CO₂吸收速率可表示該植物的凈光合速率，前3h內(nèi)，植物只進(jìn)行呼吸作用；3～6h時，細(xì)胞呼吸速率大于光合速率；6h時，細(xì)胞呼吸速率與光合速率相等；6～18h時，光合速率大于呼吸速率，有機(jī)物在不斷積累；18h時，細(xì)胞呼吸速率與光合速率相等；18h～21h時，細(xì)胞呼吸速率大于光合速率；21h～24h時，植物只進(jìn)行呼吸作用．圖3表示溫度和光照強(qiáng)度對光合作用的影響的曲線．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）據(jù)圖1分析，實(shí)線表示凈光合強(qiáng)度，虛線表示呼吸強(qiáng)度，實(shí)線表示凈光合強(qiáng)度，虛線表示呼吸強(qiáng)度，55℃時兩條曲線重合，植物只能進(jìn)行呼吸作用，而不再進(jìn)行光合作用．
（2）圖1中，40℃與60℃時，CO₂的吸收量均為0.40℃時表示光合強(qiáng)度等于呼吸強(qiáng)度，二氧化碳的吸收量為0，在溫度為60℃時，植物死亡，光合作用與呼吸作用均為0．
（3）呼吸速率與光合速率相等時，從外界吸收CO₂速率為零，所以呼吸速率與光合速率相等的時間點(diǎn)有4個，即6、18、30、42小時．在18h時，光合速率等于呼吸速率，葉肉細(xì)胞中CO₂的移動方向?yàn)橛删�粒體到葉綠體．在30h時光合速率等于呼吸速率，葉綠體內(nèi)的ATP的移動方向是由類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)．
（4）葉綠體利用CO₂速率最大的時刻是植物CO₂吸收速率曲線的最高點(diǎn)，即36h時，由溫室內(nèi)CO₂濃度曲線及植物CO₂吸收速率曲線，前24小時比后24小時CO₂濃度變化及CO₂吸收速率小，所以前24小時比后24小時的平均光照強(qiáng)度弱．二氧化碳濃度最低點(diǎn)即有機(jī)物的積累的最多點(diǎn)，為42h時．經(jīng)過連續(xù)48h的培養(yǎng)，與0h相比48h時二氧化碳濃度降低，該植物的有機(jī)物量增加．
（5）真正的光合強(qiáng)度=呼吸強(qiáng)度+凈光合強(qiáng)度，圖3中E點(diǎn)時，兩種溫度下的凈光合強(qiáng)度相等，但25℃條件下呼吸作用較強(qiáng)，產(chǎn)生的氧氣量大于15℃條件下產(chǎn)生的氧氣量．
（6）將圖1所示實(shí)驗(yàn)的光照條件調(diào)整至2klx，F(xiàn)點(diǎn)表示凈光合強(qiáng)度為0，對應(yīng)在圖3中為25℃時的曲線．若圖2所示實(shí)驗(yàn)溫度為15℃，現(xiàn)若將溫度調(diào)整為25℃條件下保持恒溫，其他條件不變，則圖2中6h時光合強(qiáng)度等于呼吸強(qiáng)度，二氧化碳吸收速率為0，此時對應(yīng)圖3中的光照強(qiáng)度為2klx．
（7）光照強(qiáng)度為8klx，溫度為25℃時，該植物呼吸速率為4，凈光合速率為10，真正的光合速率=4+10=14，5h中單位面積光合作用所消耗的二氧化碳為14×5=70mg．在15℃條件下，用10klx的光照射時，凈光合速率為8，呼吸速率為2，真正的光合速率為2+8=10，需要持續(xù)照射7小時才能消耗同等量的CO₂．
故答案為：
（1）55℃
（2）光合速率和呼吸速率均為0（植物死亡）　
（3）4　由線粒體到葉綠體　由類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)
（4）36h　小于　42h　增加　
（5）大于　
（6）25℃2　
（7）70mg　7

點(diǎn)評 本題結(jié)合圖表，考查細(xì)胞呼吸和光合作用的相關(guān)知識，要求考生掌握細(xì)胞呼吸和光合作用的具體過程，掌握影響細(xì)胞呼吸和光合速率的環(huán)境因素及相關(guān)曲線，能正確分析圖中曲線．此題有一定的難度．