Question

20．将两株植物放在封闭的玻璃罩内，用全素营养液置于室外进行培养（如甲图所示），假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同，且空气湿度对植物失水的影响、微生物对CO₂浓度影响均忽略不计．现用CO₂浓度测定仪测定了该玻璃罩内CO₂浓度的变化情况，绘制成如乙图曲线．请据图分析回答：

（1）上图显示，影响光合作用的外界因素有光照强度、CO₂浓度等．
（2）BC段与AB段相比说明温度能影响呼吸作用酶的活性．CD段与AB段相比，曲线上升较缓，其原因是光合作用吸收部分的CO₂．
（3）EF段植物光合作用速度较慢，其原因最可能是光照过强，气孔关闭．DE段与EF段相比，其叶肉细胞中C₃的含量变化是减少（变多、变少、基本不变）．
（4）G点时植物生理活动过程的特点是光合作用速率与呼吸作用速率相等．

Answer 1

分析 1、影响光合作用的因素包括内因和外因，外因包括光照强度、二氧化碳浓度、温度、水、矿质元素等，内因包括酶的活性和数量、色素的数量和种类、五碳化合物含量等．
2、光合作用与呼吸作用的关系：光合作用利用二氧化碳和水合成有机物、产生氧气，呼吸作用吸收氧气、分解有机物、产生二氧化碳；植物净光合作用速率=植物实际光合作用速率-呼吸速率．
3、图乙是密闭容器中培养植物，二氧化碳的含量变化，夜晚只进行呼吸作用，释放二氧化碳，密闭容器内二氧化碳含量增加，早晨光照较弱，光合作用较弱，细胞呼吸产生的二氧化碳多于光合作用消耗的二氧化碳，密闭容器中二氧化碳浓度升高，但是升高的速度逐渐降低，随着光照强度增大，光合作用增强，当光合作用速率与呼吸速率相等时，密闭容器中二氧化碳浓度不再增加（D点）；随着光合强度进一步增强，光合作用大于呼吸作用，密闭容器中二氧化碳降低，下午光照减弱，光合作用降低，密闭容器中二氧化碳降低速度减小，当光合作用与呼吸作用相等，密闭容器中二氧化碳含量不再下降（G）点，光照进一步减弱，光合作用小于呼吸作用，密闭容器中二氧化碳含量再升高．

解答 解：（1）全素营养液培养植物，水、矿质元素不是限制光合作用的环境因素，因此限制光合作用的环境因素是光照强度、二氧化碳浓度、温度．
（2）AC段密闭容器中二氧化碳含量升高是呼吸作用的结果，与AB段相比，BC段温度低，呼吸酶活性低，呼吸作用弱，产生的二氧化碳少，密闭容器中二氧化碳升高速度慢；C点有光照，能进行光合作用，吸收部分二氧化碳，因此曲线上升较缓．
（3）EF段植物光合作用速度较慢，是光合午休现象，由于光照过强，气孔关闭，二氧化碳供应不足，影响了光合作用；此时二氧化碳与五碳化合物结合形成的三碳化合物减少，光反应产生的还原氢、ATP不变，三碳化合物还原在短时间不变，因此细胞内三碳化合物含量减少．
（4）由分析可知，D、G点是光合作用速率与呼吸作用速率相等的点．
故答案为：
（1）光照强度、CO₂浓度    （2）温度    呼吸作用酶   光合作用吸收部分的CO₂
（3）光照过强，气孔关闭    减少
（4）光合作用速率与呼吸作用速率相等

点评 本题的知识点是光反应与暗反应的关系，光合作用与呼吸作用的关系，影响光合作用的因素，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并结合题图信息进行推理、分析解答问题．