Question

18．图1、图2分别表示温度和光照强度对大叶黄杨代谢强度的影响，代谢强度用CO₂的吸收量或释放量（mmol/单位面积•h）表示；图3表示温度和光照强度对北沙参代谢强度的影响，代谢强度以干重增加速率（mg/单位面积•h）表示．请回答下列问题（在研究某环境因素对该植物代谢的影响时，其他条件均为最适状态）：

（1）图1中曲线A和曲线B分别代表大叶黄杨的真光合作用速率和呼吸速率，温度为42.5℃时，大叶黄杨从外界吸收CO₂的相对量为-2．30℃以后两曲线变化趋势不同的原因是光合作用有关的酶对高温更敏感，呼吸作用有关的酶更耐高温．
（2）结合图1分析，图2中不同光照强度下植物的CO₂吸收量是在温度为30℃下测定的．
D点时该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体．如果大叶黄杨在图2中E点所示光照强度下，光照9h并黑暗处理15h，则该植物能（填“能”或“不能”）正常生长，原因是24小时有机物积累量大于零．
（3）图3中，20℃条件下，F点以后北沙参干重增加速率不再增大的限制因素是温度．
30℃、5klx光照条件下的真光合作用速率大于（填“大于”“等于”或“小于”）20℃、5klx光照条件下的真光合作用速率．

Answer 1

分析 1、图1是温度对叶黄杨光合作用强度、呼吸作用强度的影响，A是实际光合作用强度随温度变化而变化的曲线，B曲线表示呼吸作用强度随温度变化而变化的曲线，由曲线可知，大叶黄杨最适宜的光合作用的温度是30℃，45℃是呼吸作用的最适宜温度，45℃以后，随温度升高A、B曲线均下降，但是曲线A降低更迅速，说明光合作用对高温更敏感，呼吸作用较耐高温．
2、图2是光合作用强度随温度变化的曲线，纵轴表示二氧化碳的吸收量，为净光合作用强度，C点表示呼吸作用强度，D点是光的补偿点，最大净光合速率是6，因此实际最大光合速率是6+2=8，该曲线是温度为30℃时净光合速率随光照强度变化而变化的曲线．
3、图3是不同光照强度、温度条件下，干物质增加速率，代表净光合作用速率；由题图可知，在20℃、30℃、40℃三个温度条件下，30℃净光合速率最大，其次是20℃，40℃条件下净光合速率最小．

解答 解：（1）由题图1可知，温度为42.5℃时大叶黄杨实际光合作用强度是3，呼吸作用强度是5，因此大叶黄杨从外界吸收CO₂的相对量为3-5=-2．由分析可知，光合作用有关的酶对高温更敏感，呼吸作用有关的酶更耐高温，因此30℃以后光合作用、呼吸作用曲线的变化趋势不同．
（2）由分析可知，图2中植物最大净光合作用速率是2，呼吸作用速率是2，实际光合作用速率是8，对应1图中30℃时的实际光合作用速率；图2中D点时该植物叶肉细胞进行有氧呼吸和光合作用，因此产生ATP的场所为类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体．大叶黄杨在图2所示E点光照强度下的净光合速率是4，光照9小时并黑暗处理15小时，则单位面积的叶片24小时内吸收的二氧化碳量是4×9-2×15=6mmol，积累葡萄糖相对量是1mmol，即为180mg．故能正常生长．
（3）由题图可知，图3中，20℃条件下，F点以后北沙参光合速率不再增大，但是升高温度会提高光合作用速率，因此限制因素是温度．图3中，30℃、5Klx光照强度时的总光合速率是8+4=12，20℃、5Klx光照强度时的总光合速，6+1=7．
故答案为：
（1）-2          光合作用有关的酶对高温更敏感，呼吸作用有关的酶更耐高温
（2）30     类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体     能     24小时有机物积累量大于零
（3）温度     大于

点评 本题的知识点是光合作用、呼吸作用的物质变化、能量变化和场所，光合作用与呼吸作用之间的关系，影响光合作用和呼吸作用的环境因素，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，并学会应用相关知识结合题图信息进行推理、通过分析、比较等方法综合解答问题，认同结构与功能相适应的生物学观点．