Question

17．某研究小组中进行某植物的栽培试验，图1表示在适宜的光照、CO₂浓度等条件下测得的温度-光合、呼吸曲线；图2为在恒温密闭玻璃温室中，连续48h测定温室内CO₂浓度及植物CO₂吸收速率变化曲线；图3为适宜CO₂浓度条件下，温度和光照强度对该植物的CO₂吸收速率的影响曲线．请结合图象分析回答下列问题：

（1）图1中的虚线表示呼吸速率随温度变化的情况．当温度达到55℃时，植物不再进行光合作用．
（2）图1中，40℃与60℃时，CO₂的吸收量均为0．在温度为60℃时，CO₂的吸收量均为0的原因是光合速率和呼吸速率均为0（植物死亡）．
（3）图2中光合速率和呼吸速率相等的时间点有4个．在18h时叶肉细胞中CO₂的移动方向为由线粒体到叶绿体，在30h时叶绿体内的ATP的移动方向是由类囊体薄膜到叶绿体基质．
（4）图2中叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是36h时，前24小时平均光照强度小于（填“大于”、“小于”或“等于”）后24小时的平均光照强度，有机物积累最多的时刻在42h时．经过连续48h的培养，与0h相比48h时该植物的有机物量是增加（填“不变”、“增加”或“减少”）．
（5图3中E点时，25℃条件下产生的氧气量大于（填“等于”、“大于”或“小于”）15℃条件下产生的氧气量．
（6）依据图3分析，若将图1所示实验的光照条件调整至2klx，其他条件不变重复实验，则图1中的F点对应温度为25℃；若图2所示实验温度为15℃，现若将温度调整为25℃条件下保持恒温，其他条件不变，则图2中6h时的光照强度为2 klx．
（7）当光照强度为8klx，温度为25℃时，该植物5h中单位面积光合作用所消耗的CO₂为70mg，要消耗同等量的CO₂，在15℃条件下，用10klx的光持续照射7h．

Answer 1

分析 据图分析：图1表示在适宜的光照、CO₂浓度等条件下测得的温度-光合、呼吸曲线，实线表示净光合强度，虚线表示呼吸强度．图2中的CO₂吸收速率可表示该植物的净光合速率，前3h内，植物只进行呼吸作用；3～6h时，细胞呼吸速率大于光合速率；6h时，细胞呼吸速率与光合速率相等；6～18h时，光合速率大于呼吸速率，有机物在不断积累；18h时，细胞呼吸速率与光合速率相等；18h～21h时，细胞呼吸速率大于光合速率；21h～24h时，植物只进行呼吸作用．图3表示温度和光照强度对光合作用的影响的曲线．据此分析作答．

解答 解：（1）据图1分析，实线表示净光合强度，虚线表示呼吸强度，实线表示净光合强度，虚线表示呼吸强度，55℃时两条曲线重合，植物只能进行呼吸作用，而不再进行光合作用．
（2）图1中，40℃与60℃时，CO₂的吸收量均为0.40℃时表示光合强度等于呼吸强度，二氧化碳的吸收量为0，在温度为60℃时，植物死亡，光合作用与呼吸作用均为0．
（3）呼吸速率与光合速率相等时，从外界吸收CO₂速率为零，所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、30、42小时．在18h时，光合速率等于呼吸速率，叶肉细胞中CO₂的移动方向为由线粒体到叶绿体．在30h时光合速率等于呼吸速率，叶绿体内的ATP的移动方向是由类囊体薄膜到叶绿体基质．
（4）叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是植物CO₂吸收速率曲线的最高点，即36h时，由温室内CO₂浓度曲线及植物CO₂吸收速率曲线，前24小时比后24小时CO₂浓度变化及CO₂吸收速率小，所以前24小时比后24小时的平均光照强度弱．二氧化碳浓度最低点即有机物的积累的最多点，为42h时．经过连续48h的培养，与0h相比48h时二氧化碳浓度降低，该植物的有机物量增加．
（5）真正的光合强度=呼吸强度+净光合强度，图3中E点时，两种温度下的净光合强度相等，但25℃条件下呼吸作用较强，产生的氧气量大于15℃条件下产生的氧气量．
（6）将图1所示实验的光照条件调整至2klx，F点表示净光合强度为0，对应在图3中为25℃时的曲线．若图2所示实验温度为15℃，现若将温度调整为25℃条件下保持恒温，其他条件不变，则图2中6h时光合强度等于呼吸强度，二氧化碳吸收速率为0，此时对应图3中的光照强度为2klx．
（7）光照强度为8klx，温度为25℃时，该植物呼吸速率为4，净光合速率为10，真正的光合速率=4+10=14，5h中单位面积光合作用所消耗的二氧化碳为14×5=70mg．在15℃条件下，用10klx的光照射时，净光合速率为8，呼吸速率为2，真正的光合速率为2+8=10，需要持续照射7小时才能消耗同等量的CO₂．
故答案为：
（1）55℃
（2）光合速率和呼吸速率均为0（植物死亡）　
（3）4　由线粒体到叶绿体　由类囊体薄膜到叶绿体基质
（4）36h　小于　42h　增加　
（5）大于　
（6）25℃2　
（7）70mg　7

点评 本题结合图表，考查细胞呼吸和光合作用的相关知识，要求考生掌握细胞呼吸和光合作用的具体过程，掌握影响细胞呼吸和光合速率的环境因素及相关曲线，能正确分析图中曲线．此题有一定的难度．