Question

14．為研究對植物光合作用的影響因素，甲興趣小組用同一環(huán)境中生長的兩種植物，在適宜條件下做了模擬試驗(yàn)，結(jié)果如表；乙興趣小組利用玻璃溫室進(jìn)行植物栽培實(shí)驗(yàn)，連續(xù)48h測定溫室內(nèi)CO₂濃度及植物的CO₂吸收速率，得到如圖所示曲線（整個(gè)過程呼吸作用強(qiáng)度恒定）．請分析回答問題：

項(xiàng)　　　　目	物　種	355μmol•mol-1的CO2		539μmol•mol-1的CO2
		不施磷肥	施磷肥 20kg•hm-2•a-1	不施磷肥	施磷肥 20kg•hm-2•a-1
光合速率 μmol•m-2•s-1	歐州蕨	2.18	3.74	3.62	5.81
	石　楠	1.37	6.76	5.43	15.62

（1）題干中“適宜條件”是指溫度、光照、水分（至少兩個(gè)）等．
（2）根據(jù)甲組實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知施磷肥對石楠的光合作用影響最大．磷被植物吸收后可用于合成ATP、ADP、磷脂，以促進(jìn)光合作用的進(jìn)行．
（3）乙組實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有4個(gè)，由12～18時(shí)葉綠體內(nèi)C₃含量變化是增加．葉綠體利用CO₂速率最大的時(shí)刻是36h時(shí)，前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度弱．

Answer 1

分析 影響光合作用速率的環(huán)境因素有CO₂濃度、溫度、光照強(qiáng)度．CO₂濃度影響光合作用的暗反應(yīng)，溫度是影響酶的活性，從而影響光合作用，光照強(qiáng)度影響光反應(yīng)，礦質(zhì)元素被植物吸收后，合成與光合作用有關(guān)的物質(zhì)，如ATP、ADP、[H]、磷脂，影響植物光合作用．
圖2中的CO₂吸收速率表示該植物的凈光合速率，室內(nèi)CO₂濃度變化可表示該植物有機(jī)物的積累量．從曲線可知實(shí)驗(yàn)的前3小時(shí)內(nèi)植物只進(jìn)行呼吸作用，6h時(shí)葉肉細(xì)胞呼吸速率與光合速率相等，此時(shí)細(xì)胞既不從外界吸收也不向外界釋放CO₂，其呼吸產(chǎn)生的CO₂正好供應(yīng)給光合作用，所以呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有4個(gè)，即6、18、30、42小時(shí)．圖中的CO₂吸收速率為凈光合速率，當(dāng)CO₂吸收速率大于0時(shí)就有有機(jī)物的積累，因此圖中6～18h、30～42h均有有機(jī)物的積累．

解答 解：（1）本題研究二氧化碳濃度和礦質(zhì)元素含量對植物光合作用的影響，除了二氧化碳濃度和礦質(zhì)元素含量外，其余的都為無關(guān)變量，即題干中的適宜“條件”是指無關(guān)變量，可能是溫度、光照、水分等．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)施磷肥和不施磷肥差別最大的是石楠，因而施磷肥對石楠的光合作用影響更大．磷被植物吸收后可用于合成ATP、ADP、[H]、磷脂，以促進(jìn)光合作用．
（3）當(dāng)呼吸速率與光合速率相等時(shí)，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(shí)間點(diǎn)有4個(gè)，即6、18、30、42小時(shí)．由12h到18h時(shí)，光照強(qiáng)度逐漸減弱，其為暗反應(yīng)提供的ATP和[H]逐漸減少，三碳化合物的還原速度減慢，C₃的消耗減少，所以葉綠體內(nèi)C₃含量增多．葉綠體利用CO₂速率最大的時(shí)刻是植物CO₂吸收速率曲線的最高點(diǎn)，即36h時(shí)，由溫室內(nèi)CO₂濃度曲線及植物CO₂吸收速率曲線，前24小時(shí)比后24小時(shí)CO₂濃度變化及CO₂吸收速率小，所以前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度弱．
故答案為：
（1）溫度、光照、水分
（2）石楠  ATP、ADP、磷脂
（3）4  增加  36  弱

點(diǎn)評 本題考查細(xì)胞呼吸的過程和意義、光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化等，解答時(shí)能通過溫度能影響酶的活性，進(jìn)而影響光合作用和呼吸作用強(qiáng)度，再來考慮圖中的對應(yīng)點(diǎn)的移動方向，要求考生具有一定的分析、推理和判斷的能力．