Question

14．光是影響光合作用的重要因素．某科研小組的研究人員將一綠色盆栽植物，置于密閉容器內(nèi)暗處理后，測(cè)得容器內(nèi)CO₂和O₂濃度相等（氣體含量相對(duì)值為1）；在天氣晴朗的早上6時(shí)移至陽光下，日落后移到暗室中繼續(xù)測(cè)量?jī)煞N氣體的相對(duì)含量，變化情況如圖所示．請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：
（1）據(jù)圖分析，一天內(nèi)光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等的時(shí)間點(diǎn)是8時(shí)和17時(shí)，在9～16時(shí)之間，光合速率和呼吸速率的關(guān)系是光合速率大于呼吸速率．在17時(shí)該植物體內(nèi)有機(jī)物積累量最大．20時(shí)候容器內(nèi)O₂濃度持續(xù)減小，該植物的呼吸方式是有氧呼吸和無氧呼吸，理由是20時(shí)后兩條曲線開始出現(xiàn)不對(duì)稱，植物CO₂的釋放量大于0₂的吸收量（或植物CO₂的釋放速率大于0₂的吸收速率）．
（2）為了進(jìn)一步探究不同光照對(duì)該植物光合作用的影響，科研人員以生長(zhǎng)狀態(tài)相同的該種植物為材料設(shè)計(jì)了甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)．對(duì)甲組先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為3.75ms（毫秒），處理的總時(shí)間為135s，光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為94%．乙組持續(xù)光照135s，光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為100%．兩組實(shí)驗(yàn)的其他條件相同、適宜且穩(wěn)定．比較甲、乙組屬于對(duì)照組，單位光照時(shí)間內(nèi)，甲組植物合成有機(jī)物的量高于（填“高于”“等于”或“低于”）乙組植物合成的有機(jī)物的量，依據(jù)是甲組只用了乙組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是乙組的94%．

Answer 1

分析 1、植物葉肉細(xì)胞在光照條件下既進(jìn)行光合作用也進(jìn)行呼吸作用，凈光合作用=實(shí)際光合作用-呼吸作用；光照通過影響光反應(yīng)進(jìn)而影響暗反應(yīng)進(jìn)行，在一定的范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度增大，光合作用增大，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到飽和后，光合作用增大，光合作用不再增加．
2、題圖中，曲線隨時(shí)間變化是由于光照強(qiáng)度變化影響光合作用而產(chǎn)生的，6～8時(shí)，小室中二氧化碳增加，氧氣含量減少，是由于光合作用小于呼吸作用，小室中二氧化碳積累，氧氣含量下降，8時(shí)是氣體變化的拐點(diǎn)，此時(shí)光合作用與呼吸作用相等；8時(shí)～17時(shí)，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，小室中氧氣積累，二氧化碳減少，17時(shí)是其氣體變化的拐點(diǎn)，此時(shí)光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，17時(shí)之后，光合作用小于呼吸作用強(qiáng)度，小室中二氧化碳增加，氧氣減少，

解答 解：（1）一天中光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等的點(diǎn)是小室中氣體變化的拐點(diǎn)，是8時(shí)和17時(shí)；在9～16時(shí)之間，小室中二氧化碳含量減少，氧氣含量增加，因此光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度；17時(shí)，光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，17時(shí)之后，光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度，有機(jī)物減少，因此17時(shí)，有機(jī)物含量最多；20時(shí)候容器內(nèi)O₂濃度持續(xù)減小，但是氧氣減少量小于二氧化碳的增加量，因此此時(shí)植物細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無氧呼吸．
（2）分析實(shí)驗(yàn)可知，甲組先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為3.75ms（毫秒），處理的總時(shí)間為135s，乙組持續(xù)光照135s，沒有做光照、黑暗交替的處理，因此乙組是實(shí)驗(yàn)組；甲組處理時(shí)間是135s，光照時(shí)間是67.5s，乙組光照時(shí)間是135s，甲組合成的有機(jī)物是乙組的94%，因此甲組植物合成有機(jī)物的量高于乙組合成的有機(jī)物的量．
故答案為：
（1）8時(shí)和17時(shí)    光合速率大于呼吸速率    17    有氧呼吸和無氧呼吸    20時(shí)后兩條曲線開始出現(xiàn)不對(duì)稱，植物CO₂的釋放量大于0₂的吸收量（或植物CO₂的釋放速率大于0₂的吸收速率）
（2）對(duì)照    高于     甲組只用了乙組一半的光照時(shí)間，其光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量卻是乙組的94%

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解光合作用與呼吸作用的關(guān)系、光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系、光照對(duì)光合作用的影響，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)結(jié)合題圖曲線進(jìn)行推理、綜合解答問題．