Question

9．图甲为菠菜叶肉细胞在适宜的温度下光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO₂释放量和O₂产生总量的变化．图乙为图甲光照强度c-d条件下不同浓度的CO₂对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果．请回答（注：气孔导度表示的是气孔张开的程度，影响光合作用，细胞呼吸及蒸腾作用）

（1）菠菜叶肉细胞在进行光合作用的过程中，光反应的场所为类囊体膜，它能为碳反应提供ATP和NADPH．
（2）图甲中光强度为b时，菠菜叶肉细胞真正光合速率小于（填“大于”、“等于”或“小于”）细胞呼吸速率；光强度为c时叶绿体光合作用所需CO₂来源是线粒体（或线粒体基质和嵴）（填细胞中的具体部位）；如果一天中12小时的光强度为d，其余时间光照强度为a，则菠菜能否生长？不能．
（3）限制C组有机物制造量的主要外因是光照强度．研究发现较高CO₂浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期，据图乙分析原因：较高CO₂浓度使气孔开度下降，减少水分的散失．

Answer 1

分析 分析甲图：图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO₂释放量和O₂产生量的变化，其中CO₂释放量是呼吸作用产生的CO₂量与光合作用消耗的CO₂量的差值，而O₂产生量代表真光合速率．光照强度为a时，没有氧气的释放，说明此时细胞只进行呼吸作用，且呼吸速率为6；光照强度为b时，有CO₂释放，说明此时真光合速率小于呼吸速率；光照强度为c时，没有CO₂释放，且O₂产生量为6，说明此时真光合速率=呼吸速率；当光照强度为d时，没有CO₂释放，且O₂产生量大于6，说明此时真光合速率大于呼吸速率．
分析乙图：乙图表示研究不同浓度的CO₂对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果，随着CO₂浓度的升高，还原糖含量逐渐增多，Rubscio酶活性逐渐升高，但气孔开度逐渐减小．

解答 解：（1）菠菜叶肉细胞在进行光合作用的过程中，光反应的场所为类囊体膜，它能为碳反应提供ATP和NADPH．
（2）图甲中光强度为b时，真正光合速率=O₂产生总量=3，CO₂释放量=3，此时根据光合作用方程式中O₂和CO₂的关系求得光合作用利用呼吸作用提供的CO₂量=3，呼吸速率=CO₂释放量+供给光合作用消耗CO₂量=3+3=6，真正光合速率小于呼吸速率；光强度为c时叶绿体光合作用所需CO₂来源是线粒体或呼吸作用产生的；如果一天中12小时的光强度为d，其余时间光照强度为a，光合作用总量=12×8-24×6=-48，则菠菜不能生长．
（3）据图乙分析可知，限制C组有机物制造量的主要外因是光照强度．研究发现较高CO₂浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期，据图乙分析原因：较高CO₂浓度使气孔开度下降，减少水分的散失．
故答案为：
（1）类囊体膜    ATP和NADPH
（2）小于  线粒体（或线粒体基质和嵴）   不能
（3）光照强度    较高CO₂浓度使气孔开度下降，减少水分的散失

点评 本题结合柱形图综合考查光合作用和呼吸作用的相关知识，解答本题的关键是柱形图的分析，尤其是甲图，要求考生明确CO₂释放量是呼吸作用产生的CO₂量与光合作用消耗的CO₂量的差值，而O₂产生量代表真光合速率，进而准确判断各种光照强度下，真光合速率和呼吸速率的大小关系．