Question

为了研究大豆光合速率的日变化，研究人员设计了如甲图所示的装置，在自然环境中，测得夏季某晴天一昼夜小室内O₂的变化，如乙图所示．请回答以下问题：

（1）甲图中CO₂缓冲液的作用是

 

，乙图所示，大豆幼苗释放O₂的时间段是

 

．
（2）据乙图判断：b点时大豆幼苗的光合作用强度

 

细胞呼吸强度（填＜、=、＞），生成一分子三碳糖离开卡尔文循环，需

 

分子CO₂参与固定．
（3）按照下面图例的表示方式，把幼苗处于乙图12时状态的叶肉细胞生成O₂和O₂转移的信息，在丙图中表示出来．

（4）利用该装置继续实验，探究“最适温度下光照强度对光合速率的影响”，丁图表示该植物某叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内该叶肉细胞CO₂释放量和叶绿体O₂产生总量的变化．则该植物在光照强度为b时

 

（能/不能）生长，光补偿点指的是

 

点的光照强度值，在光照强度为d时，单位时间内该叶肉细胞从周围吸收

 

单位的二氧化碳．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：分析图解：图甲中放置了CO₂缓冲液，该溶液可以维持装置内二氧化碳浓度的相对稳定，为光合作用提供稳定的二氧化碳来源．
乙图表示测得夏季某晴天一昼夜小室内O₂的变化，图中a点时只进行呼吸作用；b点时小室内氧气维持平衡，表示此时光合速率等于呼吸速率；中午12点左右，由于光照过强，温度过高，会导致气孔关闭，二氧化碳供应减少，因此光合速率会有所下降．
丁图：氧气的产生总量代表实际光合作用强度，二氧化碳的释放量代表表观呼吸作用强度，光照强度为a时氧气的总释放量为0，二氧化碳的释放量为6，说明植物只进行呼吸作用不进行光合作用；b点光照条件下，氧气的产生总量与二氧化碳的释放量相等，细胞产生的二氧化碳一方面被植物光合作用利用，另一方面还要释放到细胞外，因此该点光合作用小于呼吸作用；C点氧气的产生总量是6，与细胞呼吸产生的氧气的量相同，说明该点光合作用与呼吸作用强度相等；d点氧气的产生总量是8，说明该点光合作用大于呼吸作用．

解答： 解：（1）影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等．图1是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变．故CO₂缓冲液的作用是维持CO₂浓度稳定不变．乙图中8-16时净光合速率大于0，故8-16时大豆幼苗释放O₂．
（2）据乙图判断：b点时大豆幼苗的光合作用强度等于细胞呼吸强度．卡尔文循环是二氧化碳与1五碳化合物结合形成2分子三碳化合物，三碳化合物被还原氢还原生成五碳化合物和有机物的过程，要保证卡尔文循环的稳定进行，1分子五碳化合物与3分子二氧化碳合后才能有1分子三碳糖磷酸离开卡尔文循环．
（3）当幼苗处于乙图12时，植物的净光合速率大于0，此时叶肉细胞通过光合作用产生的氧气一部分给线粒体呼吸作用利用，大部分会释放到细胞外．
（4）利用该装置继续实验，探究“最适温度下光照强度对光合速率的影响”，丁图中该植物在光照强度为b时，氧气的产生总量与二氧化碳的释放量相等，细胞产生的二氧化碳一方面被植物光合作用利用，另一方面还要释放到细胞外，因此该点光合作用小于呼吸作用，植物不能生长．c点时叶肉细胞CO₂释放量等于叶绿体O₂产生总量，c点的光照强度值为光补偿点．光照强度为d时，图中看出，氧气的产生量为8单位，即光合作用要吸收8单位的二氧化碳，由于呼吸作用能够产生6单位的二氧化碳，因此细胞要从周围吸收2个单位的二氧化碳．
故答案为：
（1）维持CO₂浓度稳定不变             8-16
（2）等于            3
（3）

（4）不能           c          2

点评：本题考查了影响光合作用和呼吸作用的环境因素等方面的知识，意在考查考生的析图能力和理解能力，难度适中．考生在分析图甲时，明确图甲中二氧化碳缓冲液可以维持装置内二氧化碳的相对稳定；图乙的横轴以上表示光合作用大于呼吸作用，横轴以下表示光合作用小于呼吸作用，横轴的交点表示相等．