Question

17．如圖1表示夏季某晴天該植物光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，圖2表示將一株該植物放在密閉的玻璃罩內(nèi)，置于室外與圖1相同的條件下培養(yǎng)時(shí)（假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀態(tài)與自然環(huán)境中相同），該玻璃罩內(nèi)一晝夜CO₂濃度的變化曲線．圖3表示將某綠藻細(xì)胞懸浮液放入密閉的容器中，在保持一定的pH值和溫度時(shí)，給予不同條件時(shí)細(xì)胞懸浮液中溶解氧濃度變化的模式圖．據(jù)圖回答問題：
①據(jù)圖1分析，在溫度和土壤條件適宜的情況下，當(dāng)L＜光照強(qiáng)度＜M時(shí)，限制該植物光合速率的外界因素主要是，圖2中DE段的光照強(qiáng)度最可能與圖1中的相對(duì)應(yīng)．
②圖2中F點(diǎn)對(duì)應(yīng)于圖1中的點(diǎn)．假如F點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)的溫度相等，那么與F點(diǎn)相比B點(diǎn)時(shí)的光照強(qiáng)度（相等或強(qiáng)或弱），經(jīng)過一晝夜后，該植物體內(nèi)有機(jī)物量將，依據(jù)是．
③據(jù)圖3分析，該綠藻細(xì)胞的呼吸速率為2.5微摩爾/分．在圖3中乙處給予光照時(shí)，分析短時(shí)間ATP的變化為增加；在丙處添加CO₂時(shí)，分析短時(shí)間內(nèi)C₅的變化為減少．
④若在圖3中丁處給予光補(bǔ)償點(diǎn)的光照，則正確表示溶解氧變化的曲線是a～g中的d．若在圖3中丁處加入使光反應(yīng)停止的試劑，則正確表示溶解氧變化的曲線是a～g中的e．若在圖3中丁處給予適宜條件，使溶解氧的變化如圖中的b，預(yù)計(jì)1小時(shí)后，實(shí)際產(chǎn)生的氧氣量為750微摩爾．

Answer 1

分析 1、據(jù)圖1分析，E點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO₂量可表示此時(shí)細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度．EK段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO₂釋放量逐漸減少，這是因?yàn)榧?xì)胞呼吸釋放的CO₂有一部分用于光合作用，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度．K點(diǎn)：細(xì)胞呼吸釋放的CO₂全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，K點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)．KL段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到L點(diǎn)以上就不再加強(qiáng)了，L點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)．
2、根據(jù)圖2分析，AB段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)之前，呼吸作用使得玻璃罩內(nèi)CO₂濃度增加；AB段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)之后，光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度，玻璃罩內(nèi)CO₂濃度增加速率減慢；BD段隨著光照強(qiáng)度增加，光合作用速率增加，而且大于呼吸作用，使得玻璃罩內(nèi)CO₂濃度下降；DE段，由于溫度高，氣孔關(guān)閉，二氧化碳不能進(jìn)入植物細(xì)胞導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度下降；FG段，光線減弱，呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用，使得玻璃罩內(nèi)CO₂濃度上升．
3、據(jù)圖3分析：光照之前只進(jìn)行呼吸作用，只需根據(jù)氧氣吸收的總量比時(shí)間即可計(jì)算出呼吸速率．光照影響光合作用的光反應(yīng)過程，它能促進(jìn)ATP的生成和水的光解．在丙處添加CO₂時(shí)，要考慮到二氧化碳影響的是光合作用的暗反應(yīng)中的二氧化碳的固定．丁點(diǎn)以后，若曲線不變，則表示光合作用等于呼吸作用強(qiáng)度；若曲線上升，則表示光合作用大于呼吸作用強(qiáng)度；如果曲線下降，則表示光合作用小于呼吸作用或只進(jìn)行呼吸作用．

解答 解：①在溫度和土壤條件適宜的情況下，當(dāng)L＜光照強(qiáng)度＜M時(shí)，隨著光照強(qiáng)度的增加，光合作用速率基本不變，則限制該植物光合速率的外界因素主要是二氧化碳濃度；圖乙中DE段玻璃罩內(nèi)二氧化碳相對(duì)含量下降較慢，原因是光照強(qiáng)度過強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，二氧化碳來源減少，光合作用速率下降，光照強(qiáng)度最可能與圖甲中的M點(diǎn)以后相對(duì)應(yīng)．
②從乙圖可以看出，24時(shí)比0時(shí)的二氧化碳濃度低，說明經(jīng)過一晝夜后，該植物體內(nèi)有機(jī)物量將增強(qiáng)．
③在光照開始之前，細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，呼吸作用第一階段的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，第二、三兩階段發(fā)生在線粒體中．在0～4分細(xì)胞吸收的氧氣的值=210-200=10微摩，因此該綠藻細(xì)胞的呼吸速率=10÷4=2.5微摩/分．在圖中乙處給予光照時(shí)，綠藻細(xì)胞中的色素吸收光能，并轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中，使ATP含量增加．在丙處添加CO₂時(shí)，CO₂與C₅結(jié)合形成C₃，導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)C₅的含量減少．
④如果丁處是光補(bǔ)償點(diǎn)，則此時(shí)的呼吸作用強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度相同故氧氣的量不會(huì)增加，應(yīng)是曲線d．如果在丁處加入光反應(yīng)停止劑，那么氧氣的產(chǎn)生量會(huì)下降，根據(jù)第③問計(jì)算的呼吸速率應(yīng)是曲線e．實(shí)際產(chǎn)生的氧氣量應(yīng)是凈氧氣量和呼吸作用消耗的氧氣量，由圖中的b可知每分鐘的凈氧氣產(chǎn)生量是（290-260）÷（12-9）=10，由第③問可知呼吸作用消耗的氧氣量是每分鐘2.5，故產(chǎn)生的氧氣量是每分鐘12.5，在1h內(nèi)共產(chǎn)生12.5×60=750微摩爾．
故答案為：
①二氧化碳濃度 M點(diǎn)以后
②增強(qiáng) 從乙圖可以看出，24時(shí)比0時(shí)的二氧化碳濃度低
③2.5  增加 減少 
④d e 750

點(diǎn)評(píng) 本題考查光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化等相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖和判斷能力，難度較大．