Question

（10分） 回答下列问题：

I．当植物缺水时光合作用速率将下降，有人通过实验对有关的生理机制进行了探究。实验前植株正常灌水，并给予正常光照及其他理想条件。自实验开始后,除实验组停止灌水令土壤逐渐干旱外，其他条件均不变。于停水处理后的第一天开始，每3d取样一次(早晨8:30 -9:30取样，叶片取自幼苗顶端第5至第6片叶），分别测定叶片光合色素含量、胞间CO₂浓度、叶片光合速率等数据，并绘制图像如下:（a曲线为对照组、b曲线为实验组)

(1)据图分析，O-6天内，丙图中b曲线下降的原因是                            ；6天后，乙图中b

曲线上升的原因是                       ,此时限制光合作用的主要因素是                 。

(2)根据图像分析，6天后实验组叶肉细胞中五碳化合物的含量将             ，此时增加光照        (能/不能)使五碳化合物含量迅速恢复。

II．如图甲表示某种植物光合作用强度(用CO₂吸收量表示)与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体的体积)，请据图回答下列问题 (注：不考虑无氧呼吸)：

（1）图甲中的纵坐标数值的含意可以用图乙中的           （用字母表示）；

（2）处于图甲中a-b段时，图乙中不存在的过程有                   （用字母表示）。

（3）在图甲中的任一时刻，图乙中始终存在等式关系是                     。

（4）若图甲是在最适温度、最适CO₂浓度条件下测定的，则C点后可能的限制因素是               。

 

Answer 1

【答案】

（10分）

I （1）光合色素含量下降，胞间CO₂浓度降低（2分）    光合作用消耗的CO₂小于细胞呼吸释放的CO₂（1分）      光合色素含量（1分）     （2）减少（1分）   不能（1分）

II（1）m₃ (或m₃和n₃) （1分）  （2）m₃和 n₃（1分）    （3）m₁=n₁（1分）      （4）色素含量、酶含量、叶绿体数量等（答出一项即可，1分）

【解析】

试题分析：Ⅰ.⑴根据图示过程中O-6天内，随时间增加，实验组甲图中光合色素的含量逐渐下降，乙图胞间CO₂浓度也逐渐降低，受光合色素和胞间CO₂浓度的影响，丙曲线中光合速率也随之下降；光合色素和胞间CO₂浓度主要影响光合速率使之降低，对呼吸速率影响不大，所以乙图中b曲线上升是由于叶片的呼吸作用放出的CO₂大于光合作用消耗的CO₂。此时限制光合作用的主要因素是光合色素含量。

⑵6天后光合色素含量继续下降，光反应下降，C5来源受阻，而胞间CO₂浓度上升，导致C5去路增加，所以实验组叶肉细胞中五碳化合物含量下降；因植物体内缺乏光合色素，即使增加光照也不能使五碳化合物含量恢复。

Ⅱ.根据图解，图乙中m1～m4分别表示线粒体释放、细胞向外释放、细胞从外界吸收、叶绿体吸收的二氧化碳量；n1～n4分别表示线粒体吸收、细胞从外界吸收、细胞向外界释放、叶绿体释放的氧气量。⑴图甲中的纵坐标数值是整个细胞吸收的CO₂量即m3。

⑵图甲中a-b段，呼吸作用大于光合作用，此时细胞呼吸作用产生的CO₂(m1)除满足光合作用外（m4）还向外界释放(m2)，而呼吸作用需要的O₂(n1)来自外界(n2)和光合作用产生(n4)，故此时图乙中不存在的过程有m3和n3。

⑶在图甲的任一时刻，在图乙中始终存在等式关系是c点即光合作用=呼吸作用时，此时光合作用由叶绿体释放的氧气全部进入线粒体，供给呼吸且量足够，不需要从外界吸收；同理呼吸释放的氧气全部被光合作用利用，没有释放到外界。此时等式关系是m₁=n₁。

⑷图甲C点以后光合速率不再随光照强度的升高而上升，此时光照强度不是限制因素，又因为此点处于适宜的温度、最适的CO₂，故此点的限制因素是素含量、酶含量、叶绿体数量等。

考点：本题考查光合作用过程、呼吸作用的相关知识，意在考查考生从题干中获取信息的能力，并能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。