Question

15．某学校研究小组利用叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别进行了以下两组实验（假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对呼吸作用的影响）：
实验一：将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO₂浓度，结果如下图1所示．
实验二：给予不同强度的光照，测定A、B两种植物叶片的CO₂吸收量和CO₂释放量，结果如下图2所示．请据图分析回答：

（1）图1表明在低浓度二氧化碳时，B植物固定CO₂能力较强．在实验一的前10min，A植物光合作用制造的有机物总量比B植物少，原因是两种植物从环境中吸收CO₂量相同，但A植物的呼吸作用强度小于B植物．
（2）实验二中，若给予的光照强度为Z klx（a＜Z＜b），每日光照12h，B植物每平方米叶片一昼夜中二氧化碳吸收量的范围为-36到0，由此可知B植物不能正常生长．
（3）实验二中自变量是光照强度和植物种类，若将A植物所处的光照条件由a增强到b，则短时间内A植物叶片细胞中C₅含量上升（填“上升”、“不变”或“下降”）．

Answer 1

分析 图1中A、B两种植物均处于密闭透光的小室，由于光合作用大于呼吸作用，光合作用需要的CO₂浓度除来自呼吸作用外，还从密闭小室中吸收，故导致密闭小室内CO₂浓度变化趋势均是逐渐降低；一段时间后，由于小室内CO₂浓度越来越低，导致光合作用等于呼吸作用，最终CO₂浓度降低到一定水平后不再降低且维持在这个水平上．
由图2曲线可知，光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，图中光照强度为a点时，A植物的净光合速率等于呼吸速率，b点时B植物的净光合速率等于呼吸速率．

解答 解：（1）根据题图提供信息可知，与A植株相比说明B植株在低二氧化碳浓度下的光合作用强度更好．图1中10分钟内，A、B植株吸收的二氧化碳量一样多，即净光合作用量相同，图2在光照强度为零时只进行呼吸作用，A植物呼吸强度为1小于B植物呼吸强度为2，真光合作用=净光合作用量+呼吸作用量，所以10分钟内A植物通过光合作用制造的有机物总量小于B植物．
（2）图2中曲线代表的是净光合作用吸收二氧化碳量，B植物在a点净光合量为-1，b点净光合量为2，B呼吸作用量为2，所以当光照为12小时，a点时，B植物每平方米叶片一昼夜中二氧化碳吸收量为12×（-1）-12×2=-36mg，b点时，B植物每平方米叶片一昼夜中二氧化碳吸收量为12×2-12×2=0mg，
因此，实验二中，若给予的光照强度为Z klx（a＜Z＜b），每日光照12 h，B植物每平方米叶片一昼夜中二氧化碳吸收量的范围为-36到0mg，由此可知B植物不能正常生长．
（3）图2表示A、B两种不同植株随着光照强度光合作用变化，因此可以确定实验二中自变量是光照强度和植物种类，若将A植物所处的光照条件由a增强到b，光合作用光反应产生更多的ATP和[H]，光合作用暗反应中C₃的还原增强，所以短时间内A植物叶片细胞中C₅含量上升．
故答案为：
（1）B    少  两种植物从环境中吸收CO₂量相同，但A植物的呼吸作用强度小于B植物
（2）-36到0
（3）光照强度和植物种类    上升

点评 本题有一定的难度，属于考纲中对理解、应用层次的要求，考查综合考查光合作用、呼吸作用的相关知识及识图、析图和从题目所给的图形中获取有效信息的能力，解答时能够利用净光合速率=总光合速率-呼吸速率，由此来判断植物干重的变化．