Question

【題目】選取某植物幼苗進(jìn)行無土栽培實(shí)驗(yàn)，下圖為該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化曲線圖。請據(jù)圖回答：

(1)溫度在0～5 ℃之間，該植物幼苗細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用的場所是__________。

(2)假設(shè)上述實(shí)驗(yàn)在缺Mg的條件下進(jìn)行，在其他條件相同的情況下，圖中的A點(diǎn)會(huì)向__________(填“左”或“右”)移動(dòng)。

(3)溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)控制的最低溫度為________℃左右。

(4)限制AB段CO2吸收速率的主要因素是__________；圖中__________點(diǎn)光合作用制造的有機(jī)物是呼吸作用消耗有機(jī)物的兩倍。

(5)為了探究不同條件對植物光合速率和呼吸速率的影響，用8株各有20片葉片、大小長勢相似的某盆栽植株，分別放在密閉的玻璃容器中，在不同條件下利用傳感器定時(shí)測定密閉容器中二氧化碳的含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下表：

編號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8
溫度(℃)	10	10	20	20	30	30	40	40
光照強(qiáng)度(Lx)	1 000	0	1 000	0	1 000	0	1 000	0
12小時(shí)后CO2量(g)	－0.5	＋0.1	－1.5	＋0.4	－3.0	＋1.0	－3.1	＋0.8

(注：“＋”表示環(huán)境中二氧化碳增加；“－”表示環(huán)境中二氧化碳減少)

①用編號(hào)為__________的裝置可構(gòu)成一個(gè)相對獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，該實(shí)驗(yàn)組合的目的是探究溫度對植物呼吸作用速率的影響。

②由表可知，植物光合作用最強(qiáng)的是第__________編號(hào)組實(shí)驗(yàn)。

③現(xiàn)有一株某植物缺少葉黃素的變異體，將其葉片進(jìn)行了紅光照射光吸收測定，與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是光吸收差異__________(填“不”或“非常”)顯著。

Answer 1

【答案】 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 右 20 溫度 B、D 2、4、6、8 5 不

【解析】試題分析：理解圖示橫、縱坐標(biāo)的含義，明確從空氣中吸收的CO2量表示凈光合速率，而凈光合速率＝（實(shí)際）光合速率－呼吸速率：在此基礎(chǔ)上，結(jié)合題意并從圖示中提取信息，重點(diǎn)分析曲線的起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、落點(diǎn)這“四點(diǎn)”以及把握曲線走勢，圍繞有氧呼吸和光合作用的過程及其影響因素等相關(guān)知識(shí)，對(1)至(4)題進(jìn)行解答。解答(5)題，需由題意準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟⒁浴氨砀癯尸F(xiàn)的信息”為切入點(diǎn)，找出實(shí)驗(yàn)變量（自變量、因變量、無關(guān)變量），圍繞實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則、綠葉中色素的功能、光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識(shí)，對各問題情境進(jìn)行分析解答。

(1) 溫度在0～5 ℃之間，該植物幼苗呼吸作用O2消耗量大于零，說明細(xì)胞可進(jìn)行有氧呼吸，因此呼吸作用的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。

(2) 從空氣中吸收的CO2量表示凈光合速率，而凈光合速率＝（實(shí)際）光合速率－呼吸速率。A點(diǎn)時(shí)從空氣中吸收的CO2量為零，說明此時(shí)光合速率和呼吸速率相等。Mg是合成葉綠素的原料，在缺Mg的條件下葉綠素合成不足，植物的光合速率降低，但呼吸速率不變，因此A點(diǎn)會(huì)向右移動(dòng)。

(3)當(dāng)植物的凈光合速率達(dá)到最大值時(shí)有機(jī)物的積累量最多，最有利于植物生長，此時(shí)可獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。分析圖示可知：植物的凈光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需要的最低溫度是20℃，因此溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)控制的最低溫度為20℃。

(4) AB段從空氣中吸收的CO2量隨溫度的增加而增加，說明限制AB段CO2吸收速率的主要因素是溫度。圖中B點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)，從空氣中吸收CO2量與細(xì)胞呼吸消耗的O2量相等，說明凈光合速率＝呼吸速率，而凈光合速率＝光合速率—呼吸速率，此時(shí)光合作用制造的有機(jī)物是呼吸作用消耗有機(jī)物的兩倍。

(5) ①探究溫度對植物呼吸作用速率的影響，自變量是溫度的不同，且需要排除光合作用對實(shí)驗(yàn)的干擾，即實(shí)驗(yàn)時(shí)控制的光照強(qiáng)度應(yīng)為零，可見編號(hào)為2、4、6、8的裝置可構(gòu)成一個(gè)相對獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，用以探究溫度對植物呼吸作用速率的影響。

②光照強(qiáng)度為零時(shí)的密閉容器中CO2的增加量反映的是呼吸速率，光照強(qiáng)度為1000Lx時(shí)的密閉容器中CO2的減少量反映的是凈光合速率，而凈光合速率＝（實(shí)際）光合速率－呼吸速率，據(jù)此分析表中信息可知：植物光合作用最強(qiáng)即光合速率最大的是第5編號(hào)組實(shí)驗(yàn)。

③葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，對紅光的吸收比較少，因此，對一株缺少葉黃素的變異體的植物葉片進(jìn)行紅光照射光吸收測定，與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是光吸收差異不顯著。