Question

6．图一表示在不同温度下，测定某植物叶片重量（单位：mg．均考虑为有机物的重量）变化情况的操作流程及结果．气孔导度表示单位时间内进入叶片表面单位面积的二氧化碳量，能反映气孔张开的程度，表一、表二为该植物受一定因素影响的相关测量数据．请根据图表回答问题：

（1）从图一分析可知，该植物的呼吸速率可表示为Xmg/h，实际光合速率可表示为Y+2Xmg/h．15～24℃之间，随着温度的升高，该植物实际光合作用的强度增强（增强/减弱/不变）
（2）在图一所示实验中，若先给予6小时光照，后6小时黑暗处理，恒定在上述18℃温度下，该植物叶片增重最多；若只是持续给予12小时光照，则该温度下，该植物叶片增重120mg．
（3）据表一分析，X应为0.1，理由是实验中自变量的设置应遵循梯度变化规律；高剂量（≥1mg•L^-1）镉会使气孔导度明显下降，而胞间二氧化碳浓度缺增大，其主要元素是固定的二氧化碳减少，以致合成的C₃减少．
表一   某研究小组探究不同浓度的镉对小白菜影响的实验数据

镉浓度 （mg•L-1）	气孔导度 （mmolCO2•m-2•s-1）	胞间CO2浓度 （μL•m-2•s-1）	净光合速率 （μmolCO2•m-2•s-1）
0	154.75	256.50	11.05
0.01	133.50	264.50	9.07
X	141.50	236.75	12.02
1	121.00	277.00	8.37
10	93.75	355.00	3.52

（4）据表二分析可知，沙漠植物气孔导度变化更接近于植物A．
表二   植物A和植物B在一天中气孔导度的变化

时刻	0：00	3：00	6：00	9：00	12：00	15：00	18：00	21：00	24：00
A气孔导度	38	35	30	7	2	8	15	25	38
B气孔导度	1	1	20	38	30	35	20	1	1

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：左图中：无光处理1h叶片重量减少的量表示呼吸作用消耗的有机物的量，即X代表呼吸速率；光照处理1h重量增加的量表示净光合作用积累的有机物的量，即Y+X代表净光合速率、Y+2X代表实际光合速率．
右图中：在15℃～24℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度逐渐增强，实际光合作用的强度增强．
植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量．

解答 解：（1）从图一分析可知，无光处理1h叶片重量减少的量表示呼吸作用消耗的有机物的量，该植物的呼吸速率可表示为Xmg/h，光照处理1h重量增加的量表示净光合作用积累的有机物的量，即Y+X代表净光合速率、Y+2X代表实际光合速率．由柱形图可知，15～24℃之间，随着温度的升高，随着温度的升高，呼吸作用强度增强，实际光合作用的强度也增强．
（2）在图一所示实验中，若先给予6小时光照，后6小时黑暗处理，该植物叶片增重最多，则净光合速率-呼吸速率的差值最大，而X代表呼吸速率，Y+X代表净光合速率，则要求Y最大时，即温度18℃．若只是持续给予12小时光照，则该温度下，每小时的净光合速率=Y+X=6+4=10mg，因此该植物叶片增重12×10=120mg．
（3）根据实验中自变量（镉浓度）的变化的规律，X应为0.1；高剂量镉会使气孔导度下降，使固定的CO₂减少，最终导致胞间CO₂浓度却增大．
（4）据表分析可知，一天中植物A和植物B吸收CO₂的差异主要是植物A主要在夜间吸收CO₂，植物B主要在白天吸收CO₂（或吸收的时间不同）．沙漠中严重缺水，植物的气孔导度变化更接近于植物A．
故答案为：
（1）X      Y+2X    增强
（2）18      120
（3）实验中自变量的设置应遵循梯度变化规律      固定的二氧化碳减少
（4）A

点评 本题以图形为载体，考查了光合作用和有氧呼吸的过程及两者的联系，考查了学生识图、析图能力，运用所学知识分析和解决问题的能力，综合理解能力．光合作用和呼吸作用过程是考查的重点和难点．光合作用合成有机物，而呼吸作用分解有机物．光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水．净光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率．