题目内容
【题目】下图甲为在一定浓度的CO2和适宜温度条件下，测定棉花叶片在不同光照条件下的光合作用速率，图乙是从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片，抽取叶片细胞内的气体，平均分成若干份后置于不同浓度的 NaHCO3溶液中（NaHCO3可分解生成CO2），给予相同的一定强度光照，测量圆叶片上浮至液面所需时间，请据图回答：
（1）图甲b点时，棉花植株光合作用强度________（“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用强度；c点时棉花叶片光合作用固定的CO2量为________mg/100cm2mf·h。
（2）图甲光照强度从0增加到d的过程中，棉花叶片中有机物积累量可表示为（用图甲中S表示）_________；d点后，随光照强度增加，限制光合作用速率不再增加的主要内因是_______。
（3）①图乙b点比a点细胞内的C5含量_________。
②图乙b点以后曲线上行，其原因是____________________。
（4）以测定CO2吸收速率与释放速率为指标，探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如表所示：
温度/℃ | 5 | 10 | 20 | 25 | 30 | 35 |
光照条件下CO2吸收速率（mg·h-1） | 1 | 1.8 | 3.2 | 3.7 | 3.5 | 3 |
黑暗条件下CO2吸收速率（mg·h-1） | 0.5 | 0.75 | 1 | 2.3 | 3 | 3.5 |
①温度在25~30℃间光合作用制造的有机物总量逐渐________（填“增加”或“减少”）。
②假设细胞呼吸昼夜不变，一昼夜中给植物光照16h，则植物在30℃一昼夜净吸收CO2的量是5℃的_______倍（保留小数点后两位数字）。
【答案】小于 15 S3-S1 色素的含量或酶的数量 减少 NaHCO3浓度过高，导致细胞失水 增加 2．67
【解析】
1．分析图甲：纵坐标表示CO2的净吸收率，横坐标表示光照强度，a点表示在适宜温度下棉花叶片的呼吸速率，b点表示此时光合速率=呼吸速率，c点表示光饱和点，在一定浓度的CO2和适宜温度条件下，c点以后光照强度增加，光合速率不再增大。S2表示是光照强度BD以后的积累量。在OB段，积累量应该是负值即S1。S2+S3表示棉花光合作用产生的有机物总量。S1+S2表示棉花呼吸作用消耗的有机物量。
2．分析图乙：随着NaHCO3溶液浓度的增加，小圆片上升到液面的时间先减少后增加，说明小圆片光合速率的先增大后减小，产生氧气量先增大后减小。
3．分析表格：表格中黑暗条件下CO2释放速率表示呼吸速率，光照条件下CO2吸收速率表示净光合速率，并且真光合速率=净光合速率+呼吸速率.
（1）据分析可知，图甲b点时，CO2的净吸收量为0，说明此时棉花植株光合作用强度等于呼吸作用强度；由于图甲表示的是CO2的净吸收量，因此c点时棉花叶片光合作用固定的CO2量=10+5=15mg/100cm2mf·h。
（2）图甲光照强度从0增加到d的过程中，随着光照强度的增加，S2+S3表示棉花光合作用产生的有机物总量，S1+S2表示棉花呼吸作用消耗的有机物量，因此该植物有机物的净积累量为（S2+S3）－（S1+S2）=S3－S1；d点后，限制光合作用速率不再增加的主要内因可从光反应和暗反应两个角度考虑：影响光反应的主要内因是叶绿体中的色素含量；影响暗反应的主要内因是叶绿体中酶的数量。
（3）①在图乙中，与a点相比，b点的CO2浓度，CO2和C5结合形成C3的CO2固定过程快，所以细胞内的C5含量减少。②图乙b点以后曲线上行，说明小圆叶片的光合作用速率变慢，其原因是NaHCO3浓度过高，导致细胞失水，从而影响细胞代谢。
（4）①植物制造的有机物为光合作用总量=净光合作用速率+呼吸作用速率，根据表格中数据可知，25℃时总光合速率=3.7+2.3=6；30℃时总光合速率=3.5+3=6.5，故温度在25~30C间光合作用制造的有机物总量逐渐增加；
②假设呼吸速率不变，植物在30℃时，一昼夜中植物CO2净吸收量=3. 5×16－3×8= 32mg；
在5℃时，一昼夜中植物CO2净吸收量=1×16－0.5×8=12mg，则植物在30℃一昼夜净吸收CO2的量是5℃的32÷12=2.67倍
