Question

13．细叶桉（喜光耐旱的高大乔木）和蛤蒌（常生长在树林中半阴处）均为湛江地区常见的植物．图甲为这两种植物在温度、水分均最适的条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）随光照强度变化的曲线图，据图回答．

（1）图中表示细叶桉的是曲线A．
（2）当光照强度为a时，B植物叶肉细胞内产生ATP的细胞器有线粒体、叶绿体．光照强度在c点之后，限制B植物P/R值增大的主要外界因素是CO₂浓度．
（3）某科研人员研究了细叶桉凋落叶对蛤蒌幼苗的影响，部分研究结果见图乙．研究结果表明：在凋落叶量为30（g/kg土壤）时，主要影响了蛤蒌幼苗光合作用中的光反应速率，依据是光合色素含量减少，C₃生成速率无明显变化；在凋落叶含量为90（g/kg土壤）时，由于C₃生成速率下降，说明蛤蒌幼苗对CO₂（或“C₅”）的利用下降．
（4）图丙是研究人员测定的不同土壤含水量条件下蛤蒌叶片的气孔导度（气孔开放程度）和胞间CO₂浓度的结果．随着土壤含水量降低，气孔导度降低，胞间CO₂并未因光合作用消耗而降低，反而逐渐升高，对此有两种不同观点：观点一认为光合产物的输出变慢，导致细胞内光合产物积累，阻碍了CO₂吸收利用；观点二认为水分亏缺导致叶绿体类囊体结构破坏，而且不能恢复．
为验证上述观点，将培养在低土壤含水量条件下的蛤蒌幼苗分为两组，实验组蛤蒌幼苗进行正常供水处理，对照组保持原有状态．若实验组蛤蒌幼苗光合速率不能恢复，则观点二成立．

Answer 1

分析 本题主要考查呼吸作用和光合作用的过程．
1、呼吸作用是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程．有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜．有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP．
2、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成淀粉等有机物．

解答 解：（1）细叶桉属于阳生植物，蛤蒌属于阴生植物，阳生植物的光饱和点大于阴生植物的，因此图甲中表示细叶桉的是曲线A．
（2）当光照强度为a时，B植物叶肉细胞内既能进行光合作用又能进行呼吸作用，因此产生ATP的细胞器有线粒体、叶绿体．根据题干“图甲为这两种植物在温度、水分均适宜的条件下，光合作用速率与呼吸速率的比值（$\frac{P}{R}$）随光照强度变化的曲线图”，可以排除温度和水分的限制因素．光照强度在c点时属于B植物的光饱和点，故光照强度在c点之后，限制B植物$\frac{P}{R}$值增大的主要外界因素是CO₂浓度． 
（3）从图乙的柱形图看出，光合色素含量减少，C₃生成速率无明显变化．光反应需要光合色素吸收光能，光合色素含量减少，故吸收的光能减少，使光反应速率降低．C₃生成速率无明显变化，故暗反应影响较小．因此主要影响蛤蒌幼苗光合作用中的光反应速率的依据是：光合色素含量减少，C₃生成速率无明显变化．在凋落叶含量为90（g/kg土壤）时，由于C₃生成速率下降，影响了CO₂被C₅固定形成C₃，说明蛤蒌幼苗对CO₂（或“C₅”）的利用下降．
（4）根据题意和图丙分析，该实验的目的是探究是水分亏缺导致光合作用下降还是细胞内光合产物积累导致光合作用下降，自变量为在低土壤含水量条件下的蛤蒌幼苗，实验需要设置对照组，对照组为在低土壤含水量条件下的蛤蒌幼苗正常供水处理．如果实验组蛤蒌幼苗光合速率不能恢复，则观点二成立．
故答案为：
（1）A
（2）线粒体、叶绿体   CO₂浓度
（3）光合色素含量减少，C₃生成速率无明显变化    CO₂（或“C₅”）
（4）正常供水   不能恢复

点评 本题以图形为载体，考查学生对光合作用过程和呼吸作用过程的联系．光合作用和呼吸作用过程是考查的重点和难点，可以通过流程图分析，表格比较，典型练习分析强化学生的理解．在光照条件下，植物既能光合作用又能呼吸作用．光合作用为呼吸作用提供氧气和有机物，呼吸作用为光合作用提供水和二氧化碳，二者是相互影响，相互作用的．在黑暗条件下，植物只能进行呼吸作用．