Question

12．菰是水稻的一種，其莖基部膨大可作蔬菜食用，稱茭白．科學(xué)家對菰的光合作用特性進行研究，將菰的倒數(shù)第三片功能葉片在不同溫度和光照強度下進行離體培養(yǎng)，利用紅外CO₂分析儀分析CO₂的變化，所得結(jié)果如下圖所示，根據(jù)圖1回答問題（1）～（3）：
（1）在溫度為3℃、50℃時，菰葉片的光合作用速率和呼吸作用速率相同．
（2）若光照和黑暗各占一半，且光照時的光照強度一直和圖1中的光照強度一樣，則菰的功能葉在10℃時生長狀況為B．
A．干重將減輕    B．干重將增加   C．干重不變    D．無法判斷
（3）用CO₂消耗來表示，35℃時菰葉片的真實光合速率約為24.5μmol•m^-2•s^-1．
科學(xué)家進一步制作出了光飽和點和光補償點與溫度的對應(yīng)關(guān)系圖如圖2、圖3所示，根據(jù)圖1、圖2、圖3，回答問題（4）（5）：
（4）圖2的曲線是在溫度為30℃時作出來的．A點產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體．
（5）種植菰的最適條件是溫度30℃，光照強度1040（μmol•m-²•s^-1）
（6）研究發(fā)現(xiàn)，在一天中，菰葉片中細(xì)胞間隙CO₂的濃度和凈光合速率的值呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)性，請簡要解釋出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因凈光合速率越大，二氧化碳的消耗就越快，留在葉片間隙中（外界環(huán)境中）的二氧化碳濃度就越低．

Answer 1

分析 解答本題應(yīng)掌握：①總光合作用=呼吸作用+凈光和作用．
②影響光合作用的外界環(huán)境因素有溫度、光照強度及CO₂濃度等．
③影響呼吸速率的因素有溫度、O₂濃度等．
④光補償點表示在此光照強度下，光合速率與呼吸速率相等，光飽和點表示達(dá)到最大光合速率時，最低的光照強度．
由題意知：圖1表示的是溫度通過影響酶的活性來影響凈光合速率和呼吸速率，圖二表示的是光照強度對凈光合速率的影響，圖3表示的是不同溫度下光補償點和光飽和點的變化．據(jù)此解答．

解答 解：（1）從圖1中可以看出，在溫度為3℃、50℃時，凈光合速率為0，表示此時葉片的光合作用速率和呼吸作用速率相同．
（2）據(jù)圖1分析，照和黑暗各占一半，且光照時的光照強度一直和圖1中的光照強度一樣，則菰的功能葉在10℃時凈光合速率大于0，所以有機物有積累，表現(xiàn)出生長．
（3）總光合作用=呼吸作用+凈光和作用，用 CO₂消耗來表示，35℃時菰葉片的真實光合速率=4.5+20=24.5．
（4）圖2表示的是光照強度對凈光合速率的影響，自變量光照強度，溫度屬于無關(guān)變量，在實驗設(shè)計中應(yīng)相同且適宜，故從圖1中可以看出最適的溫度為30℃．A點為光補償點，此時葉片既可以進行光合作用，也可以進行呼吸作用，呼吸作用與光合作用都可以產(chǎn)生ATP，所以產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體．
（5）從圖1中可以看出最適的溫度為30℃，此時凈光合速率最大，圖2中可以看出光照強度1040μmol•m^-2•s^-1時凈光合速率也最大．
（6）菰葉片中細(xì)胞間隙 CO₂的濃度和凈光合速率的值呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)性，這是因為凈光合速率越大，二氧化碳的消耗就越快，留在葉片間隙中（外界環(huán)境中）的二氧化碳濃度就越低．
故答案為：
（1）3℃、50℃
（2）B
（3）24.5
（4）30     細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體
（5）30 1040
（6）凈光合速率越大，二氧化碳的消耗就越快，留在葉片間隙中（外界環(huán)境中）的二氧化碳濃度就越低

點評 本題主要考查影響光合作用和呼吸作用速率的因素的相關(guān)知識，意在考查考生把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力，讀圖識圖的能力．