Question

19．在密闭恒温玻璃温室内进行水稻栽培实验，连续48h测定温室内CO₂浓度及水稻CO₂吸收速率，得到如图所示曲线（整个过程呼吸作用强度恒定），请回答下列相关问题：

（1）在叶绿体色素提取和分离实验中，在研磨提取色素时需要加入碳酸钙的作用是防止色素被破坏．
（2）实验期间，总光合速率最大出现在36h，据图判定的理由是整个过程呼吸作用强度不变且36h净光合作用最大；图中42h，有机物积累量最大．
（3）在6h时叶绿体固定的CO₂的来源有线粒体（呼吸作用产生）和外界环境提供．叶绿体无0₂生成的时间总共有12小时．

Answer 1

分析 曲线中玻璃温室内二氧化碳浓度变化是由于净光合作用变化引起的，净光合作用=实际光合作用-呼吸作用，0～6时，温室内二氧化碳浓度增大，是光合作用小于呼吸作用，6时是温室内二氧化碳浓度的拐点，此时光合作用=呼吸作用，6时～18时，温室内二氧化碳浓度减小，光合作用大于呼吸作用，18时是二氧化碳浓度变化的拐点，此时光合作用与呼吸作用相等，18～30时，温室二氧化碳浓度增大，光合作用小于呼吸作用，30时是二氧化碳浓度变化的拐点，此时光合作用与呼吸作用相等，30～42时，二氧化碳浓减小，光合作用大于呼吸作用，42时是温室中二氧化碳浓度变化的拐点，此时光合作用与呼吸作用相等，42～48时，温室中二氧化碳浓度升高，光合作用小于呼吸作用，实验结束时，温室内二氧化碳浓度小于开始时二氧化碳浓度，因此在整个实验过程中植物体内的有机物总量增加．
题图中二氧化碳吸收速率的曲线，表示净光合作用速率，由题图曲线可知，0～3时、21～27时、45～48时，植物只进行呼吸作用不进行光合作用，36时，二氧化碳的吸收速率最大，即光合作用速率最大．

解答 解：（1）叶绿素的提取和分离实验中，加入碳酸钙，中和产生的有机酸防止色素被破坏．
（2）由题图可知，整个过程呼吸作用强度不变，且36h净光合作用最大，因此实验期间，总光合速率最大出现在36h；由题图中温室中二氧化碳浓度变化可知，42时温室中二氧化碳浓度最低，42时之后，温室中二氧化碳浓度升高，因此42时有机物的积累量最大．
（3）由题图可知，6时是气体变化的拐点，此时光合作用合成的有机物与呼吸作用消耗的有机物相等，由于植物体有的细胞不能进行光合作用，指进行呼吸作用，因此叶绿体合成的有机物大于细胞有氧呼吸消耗的有机物，所以二氧化碳的来源是细胞呼吸产生和外界环境提供．
故答案为：
（1）防止色素被破坏
（2）整个过程呼吸作用强度不变且36h净光合作用最大    42
（3）线粒体（呼吸作用产生）和外界环境提供      12

点评 本题要求考生理解光合作用与呼吸作用之间的关系、光照强度对光合作用的影响等知识要点，学会分析曲线获取信息，明确温室中引起气体含量变化的原因，解答（3）问题要注意的是温室中二氧化碳浓度的变化体现的光合作用与呼吸作用之间的关系是对整个植物个体来说的，由于植物体不是所有的细胞都能进行光合作用，因此6时、18时、30时、42时几个拐点，对于整个植物体来说，光合作用强度与呼吸作用强度相等，对于植物叶肉细胞来说，光合作用大于呼吸作用．