Question

17．如圖1表示夏季某晴天該植物光合速率與光照強度的關(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（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，給予不同條件時細(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＜光照強度＜M時，限制該植物光合速率的外界因素主要是，圖2中DE段的光照強度最可能與圖1中的相對應(yīng)．
②圖2中F點對應(yīng)于圖1中的點．假如F點和B點時的溫度相等，那么與F點相比B點時的光照強度（相等或強或弱），經(jīng)過一晝夜后，該植物體內(nèi)有機物量將，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，分析短時間ATP的變化為增加；在丙處添加CO₂時，分析短時間內(nèi)C₅的變化為減少．
④若在圖3中丁處給予光補償點的光照，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1小時后，實際產(chǎn)生的氧氣量為750微摩爾．

Answer 1

分析 1、據(jù)圖1分析，E點光照強度為0，此時只進行細(xì)胞呼吸，釋放的CO₂量可表示此時細(xì)胞呼吸的強度．EK段：隨光照強度增強，光合作用強度也逐漸增強，CO₂釋放量逐漸減少，這是因為細(xì)胞呼吸釋放的CO₂有一部分用于光合作用，此時細(xì)胞呼吸強度大于光合作用強度．K點：細(xì)胞呼吸釋放的CO₂全部用于光合作用，即光合作用強度等于細(xì)胞呼吸強度，K點所示光照強度稱為光補償點．KL段：表明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，到L點以上就不再加強了，L點所示光照強度稱為光飽和點．
2、根據(jù)圖2分析，AB段的轉(zhuǎn)折點之前，呼吸作用使得玻璃罩內(nèi)CO₂濃度增加；AB段的轉(zhuǎn)折點之后，光合作用強度小于呼吸作用強度，玻璃罩內(nèi)CO₂濃度增加速率減慢；BD段隨著光照強度增加，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，二氧化碳不能進入植物細(xì)胞導(dǎo)致光合作用強度下降；FG段，光線減弱，呼吸作用強度大于光合作用，使得玻璃罩內(nèi)CO₂濃度上升．
3、據(jù)圖3分析：光照之前只進行呼吸作用，只需根據(jù)氧氣吸收的總量比時間即可計算出呼吸速率．光照影響光合作用的光反應(yīng)過程，它能促進ATP的生成和水的光解．在丙處添加CO₂時，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．丁點以后，若曲線不變，則表示光合作用等于呼吸作用強度；若曲線上升，則表示光合作用大于呼吸作用強度；如果曲線下降，則表示光合作用小于呼吸作用或只進行呼吸作用．

解答 解：①在溫度和土壤條件適宜的情況下，當(dāng)L＜光照強度＜M時，隨著光照強度的增加，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)二氧化碳相對含量下降較慢，原因是光照強度過強，氣孔關(guān)閉，二氧化碳來源減少，光合作用速率下降，光照強度最可能與圖甲中的M點以后相對應(yīng)．
②從乙圖可以看出，24時比0時的二氧化碳濃度低，說明經(jīng)過一晝夜后，該植物體內(nèi)有機物量將增強．
③在光照開始之前，細(xì)胞只進行呼吸作用，呼吸作用第一階段的場所為細(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，綠藻細(xì)胞中的色素吸收光能，并轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在ATP中，使ATP含量增加．在丙處添加CO₂時，CO₂與C₅結(jié)合形成C₃，導(dǎo)致短時間內(nèi)C₅的含量減少．
④如果丁處是光補償點，則此時的呼吸作用強度與光合作用強度相同故氧氣的量不會增加，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)生量會下降，根據(jù)第③問計算的呼吸速率應(yīng)是曲線e．實際產(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點以后
②增強 從乙圖可以看出，24時比0時的二氧化碳濃度低
③2.5  增加 減少 
④d e 750

點評 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，意在考查學(xué)生的識圖和判斷能力，難度較大．