Question

【题目】菰是水稻的一种，其茎基部膨大可作蔬菜食用，称茭白。科学家对菰的光合作用特性进行研究，将菰的倒数第三片功能叶片在不同温度和光照强度下进行离体培养，利用红外CO2分析仪分析CO2浓度的变化，所得结果如下图所示：

（1）分析图1，在温度为______________时，菰叶片的光合速率和呼吸速率相同。

（2）分析图1，用CO2消耗量来表示，35 ℃时菰叶片的真光合速率约为____________μmolm-2s-1。

（3）科学家进一步制作出了光饱和点和光补偿点与温度的对应关系图，如图2、图3所示。图2的曲线是在温度为____________℃时作出来的。

（4）种植菰的最适条件是温度____________℃，光照强度____________μmolm-2s-1。

（5）研究发现，在一天中，菰叶片中细胞间隙CO2的浓度和净光合速率的值呈现出负相关性，请简要解释出现这种现象的原因________________________。

Answer 1

【答案】3℃、50℃24.530301040净光合速率越大，二氧化碳的消耗就越快，叶片间隙中（外界环境中）的二氧化碳浓度就越低

【解析】

由题意知：图1表示的是温度通过影响酶的活性来影响净光合速率和呼吸速率，图二表示的是光照强度对净光合速率的影响，图3表示的是不同温度下光补偿点和光饱和点的变化，据此解答．

（1）根据“真光合速率=净光合速率+呼吸速率”，要使真光合速率=呼吸速率，则净光合速率=0。从图1中可以看出，在温度为3℃、50℃时，净光合速率为0，表示此时叶片的光合作用速率和呼吸作用速率相同。

（2）根据“总光合作用速率=呼吸作用速率+净光合作用速率”，用CO2消耗来表示，从图1中直接读出35℃时菰叶片的净光合速率（20μmolm-2s-1）和呼吸速率（4.5μmolm-2s-1）可得：35℃时菰叶片的真实光合速率=4.5+20=24.5μmolm-2s-1。

（3）当光照强度达到某一光照强度时，随光照强度增大，净光合速率不再增大，此时的光照强度为光饱和点。光补偿点是指真光合速率与呼吸速率相等，即净光合速率为0时的光照强度。由图2可知，光饱和点为1040μmolm-2s-1，光补偿点为45μmolm-2s-1，对应图3的两条曲线可知，光饱和点为1040μmolm-2s-1对应的温度范围在25℃～35℃，而光补偿点为45μmolm-2s-1时，对应的温度30℃。由此可知图2的曲线是在30℃时作出的。

（4）植物最适生长条件是净光合速率最大时的条件。从图1中可以看出温度为30℃，此时净光合速率最大，图2中可以看出光照强度1040μmolm-2s-1时，净光合速率最大。

（5）菰叶片中细胞间隙CO2的浓度和净光合速率的值呈现出负相关性，这是因为净光合速率越大，二氧化碳的消耗就越快，留在叶片间隙中（外界环境中）的二氧化碳浓度就越低。