题目内容
【题目】(I)为了探究温度、光照强度对植物吸收CO2速率的影响，某兴趣小组在适宜的CO2浓度下，分别用两种温度（用t表示，且t1＞t2）和不同的光照强度对某植物进行光合作用实验，得到如下图所示的结果：
⑴ 光照强度在a ～k范围内，限制该植物吸收CO2的速率的主要环境因素是__________；
⑵ 如果该植物吸收CO2的速率以摩尔数 / 单位时间来表示，那么在光照强度为g、温度为t1时，该植物产生O2的速率是_____________摩尔/单位时间。
⑶ 在光照强度为k的情况下， 该兴趣小组根据实验结果，得出“此植物在温度为t1时，吸收CO2的速率最大”的结论。但是仅依据图示结果，就得出上述结论并不妥当。请你在该兴趣小组的实验基础上提出改进思路：在___________范围内设置温度梯度，光照为________进行实验。
II．某研究小组对一大豆新品种种子萌发和幼苗生长过程开展研究，首先将大豆种子置于水分(蒸馏水)、通气、光照等条件适宜的环境中培养，定期检测萌发种子的干重变化，结果如图所示。据图分析：
(1)第2～6 d，种子从外界吸收水，参与细胞内生化反应，导致干重增加。6 d后种子干重减少的主要原因是________________。
(2)种皮未突破前，种子以无氧呼吸为主，第4 d，实验小组测得种子吸收的O2和释放的CO2之比为1∶3，此时大豆细胞内有机物酒精增多，产生酒精的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是________________。第________d，大豆的呼吸速率与光合速率大致相当。
III.为探究菠菜叶片的光合作用和细胞呼吸，进行了如下实验，操作流程及记录结果如下（单位：mg）：
从上表信息可知，在26℃-29℃之间，随着温度的升高，呼吸作用趋势是___________，实际光合强度变化趋势是_________________。如果恒温在上表某一温度，维持10小时光照，14小时黑暗，菠菜能最大限度增加的质量是_________________mg。
【答案】光照温度6t2和t1之间和大于t1k细胞呼吸，分解了有机物6/710不断增强不断增强26
【解析】
本题考查细胞呼吸、光合作用，考查对环境因素影响光合作用的理解和光合速率的定量分析。解答此题，关键是明确实际光合速率、表观光合速率、呼吸速率三者之间的关系，根据图中曲线或表格数据定量分析光合速率。
(I)⑴ 光照强度在a ～k范围内， CO2的吸收速率随光照强度增加而增加，则限制该植物吸收CO2的速率的主要环境因素是光照强度。
⑵在光照强度为g、温度为t1时，该植物CO2吸收速率代表净光合速率，为4摩尔/单位时间，呼吸速率为2摩尔/单位时间，产生O2的速率代表实际光合速率，为4+2=6摩尔/单位时间。
⑶ 在光照强度为k的情况下， t1时吸收CO2的速率大于t2。吸收CO2速率最大时的温度可能介于t2和t1之间，也可能大于t1，探究吸收CO2速率最大时的温度，自变量为温度，应在可能范围内设置温度梯度，光照强度为无关变量，各组实验应保持适宜且相同，应在光照强度为k时进行实验。
II． (1)种子萌发过程中需要通过呼吸作用分解储存的有机物，为萌发过程中细胞的分裂与分化提供能量，所以6 d后种子干重减少。
(2) 有氧呼吸过程中消耗的氧气与产生的二氧化碳体积相等，种子吸收的O2和释放的CO2之比为1∶3，根据有氧呼吸和无氧呼吸反应式，则有氧呼吸释放的CO2为1，有1/6份的葡萄糖参与有氧呼吸，无氧呼吸释放的CO2为2，有1份葡萄糖参与无氧呼吸，产生酒精的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是1/(1+1/6)= 6/7。第10d时，大豆种子干重降到最低，说明呼吸速率与光合速率大致相当。
III. 根据题意，a代表呼吸速率，a+b代表净光合速率，根据表中数据可知，在26℃-29℃之间，随着温度的升高，呼吸作用逐渐增强，实际光合强度应为2a+b，变化趋势是也是逐渐增强。在26℃时，叶片光照时增重最多，黑暗中消耗有机物最少，维持10小时光照，14小时黑暗，菠菜能最大限度增加的重量是（3+1）×10—1×14=26mg。
检测指标 | 呼吸速率 | 净光合速率 | 真正(总) 光合速率 |
CO2 | 释放量(黑暗) | 吸收量 | 利用量、固定量、消耗量 |
O2 | 吸收量(黑暗) | 释放量 | 产生量 |
有机物 | 消耗量(黑暗) | 积累量 | 制造量、产生量 |
