题目内容
【题目】有人对农田中甲、乙两种植物做了有关光合作用的研究。图1是它们单位时间内吸收与释放CO2的量随光照强度变化的曲线，图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度(O、b2、b1、c)下的生理状态。请据图分析回答。
(1)药用植物三七适宜在密林下潮湿背阴处生活，甘草则适宜生长在旷野路边。图1中，能代表甘草的曲线是______________；当光照强度为b1时，甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有______________，当白天的光照强度始终为b1时，甲植物是否能正常生长______________（填是或否）
(2)图2中细胞器①利用CO2的场所和细胞器②产生CO2的场所分别是______________、______________；Ⅳ状态下影响O2消耗速率的环境因素主要是______________。
(3)对甲植物来说，图1四种不同光照强度(O、b1、b2、c)对应图2中状态依次是______________。
(4)生产实践中经常在大棚中栽培乙植物。若图1表示大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线，则d点之后限制增产的主要外界因素最可能是______________。
(5)以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研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：
| 5℃ | 10℃ | 20℃ | 25℃ | 30℃ | 35℃ |
光照条件下CO2吸收量(mg·h－1) | 1 | 1.8 | 3.2 | 3.7 | 3.5 | 3 |
黑暗条件下CO2释放量(mg·h－1) | 0.5 | 0.75 | 1 | 2.3 | 3 | 3.5 |
温度在25℃～30℃间光合作用制造的有机物总量逐渐__________(增加、减少)。假设呼吸作用昼夜不变，植物在25℃时，一昼夜中给植物光照15小时，则一昼夜CO2吸收量为__________mg。
【答案】甲 叶绿体、线粒体、细胞质基质 否 叶绿体基质 线粒体基质 温度 Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ CO2浓度 增加 34.8
【解析】
本题考查影响光合作用与细胞呼吸的因素的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。
（1）图1中甲曲线代表的植物适于生活在较强的阳光下，乙曲线代表的植物适于生活在弱光的环境中，所以甲可表示甘草的光合速率变化曲线，乙可表示三七的光合速率变化曲线。当光照强度为b1时，光合速率等于呼吸速率，甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质。当白天的光照强度始终为b1时，甲植物白天光合作用强度等于呼吸作用强度，晚上只进行呼吸作用，不能正常生长。
（2）图2中细胞器①吸收二氧化碳释放氧气，是叶绿体，利用CO2的场所是叶绿体基质，
细胞器②吸收氧气释放二氧化碳，是线粒体，产生CO2的场所是线粒体基质。Ⅳ状态时，不进行光合作用，只进行呼吸作用，影响O2消耗速率的环境因素主要是温度。
（3）甲植物0时只进行呼吸作用、b2时细胞呼吸速率大于光合速率，b1时光合速率等于呼吸速率，c光合速率大于呼吸速率，对应图2中状态依次是Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ。
（4）大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下，d点之后随着光合强度增强光合速率不再增加，限制增产的主要外界因素不是光照强度，最可能是CO2浓度。
（5）光照条件下CO2吸收量（mg·h-1）表示净光合速率，黑暗条件下CO2释放量（mg·h-1）表示呼吸速率，总光合作用速率=净光合速率+呼吸速率，比较在温度在25℃--30℃二者的和，说明光合作用制造的有机物总量逐渐渐增加。植物在25℃时，一昼夜中给植物光照15小时，CO2吸收量为净吸收量是15×3.7=55.5，去除植物只进行呼吸作用的9小时产生的二氧化碳，2.3×9=20.7，一昼夜CO2吸收量为34.8 mg。
曲线分析 | |
曲线图 |
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A点 | 光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度 |
AB段 | 随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度 |
B点 | 细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度，B点所示光照强度称为光补偿点 |
BC段 | 表明随光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强，C点所示光照强度称为光饱和点。限制C点以后光合作用强度增加的内部因素是色素的含量以及酶的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素 |
应用 | ①阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示 ②间作套种农作物，可合理利用光能 |
