题目内容
14.图l表示利用高粱和小麦在适宜的温度、光照强度下进行的有关实验,图2表示小麦在最适宜的光照强度、C02浓度等条件下测得的温度与光合速率Y呼吸速率的关系曲线.请分析并回答下列问题:(1)从图1中可知,影响光合速率的因素有二氧化碳浓度、氧气浓度、植物种类等.如果将长势相同的高梁和小麦幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中,保持题干中的条件和21%的O2体积浓度环境,一段时间后,小麦幼苗先死亡.理由是在低CO2浓度条件下小麦的光合速率弱(或小麦需要较高CO2浓度才能进行光合作用).
(2)图2中的A点表示在该温度时光合速率等于呼吸速率,此条件下,叶绿体中ADP的移动方向是从叶绿体基质向类囊体薄膜.
(3)图2中测得该植物光合速率最大值为(用单位时间内CO2的吸收量表示)8mg/单位面积•h.当温度达到55℃时,该植物不再进行光合作用.
(4)如图2所示小麦在30℃条件下光照12小时,20℃条件下黑暗8小时,有机物(葡萄糖)的积累量为30mg.(图中的数据取整数)
分析 分析图解:图1中,横轴表示CO2浓度,随着CO2浓度的增加,植物的光合作用先增加后达到饱和点;同时曲线中还看出,高粱的光合速率高于小麦;小麦在不同氧气浓度下,光合速率也有不同.
图2中,虚线一直在横坐标以下,表示CO2的产生量,因此虚线为呼吸速率随温度变化的情况曲线;而实线超过40℃之后表现出释放二氧化碳,因此实线表示表观光合作用随温度变化的情况曲线.
解答 解:(1)图1中,横轴表示CO2浓度,随着CO2浓度的增加,植物的光合作用先增加后达到饱和点;同时曲线中还看出,高粱的光合速率高于小麦;小麦在不同氧气浓度下,光合速率也有不同,因此影响光合速率的因素有CO2浓度、O2浓度、植物种类.如果将长势相同的高粱和小麦幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中,保持题干中的条件和21%的O2体积浓度环境,由于高粱的光合速率比小麦高得多,且高粱能利用低浓度的CO2进行光合作用,而小麦不能,所以小麦因不能合成有机物供自身生命活动利用而死亡.
(2)图2中很明显可以看出虚线一直在横坐标以下,全部为CO2的产生量,所以虚线表示呼吸速率随温度变化的情况曲线,另一条实线为表观光合作用随温度变化的情况曲线.因此图中A点表示表观光合速率为0,即光合速率等于呼吸速率.ADP是暗反应的产物,要参与光反应中ATP的形成,故此条件下,叶绿体中ADP的移动方向是从叶绿体基质向类囊体薄膜
(3)光合作用最强的是30℃时,这时外界吸收CO2为5mg/单位面积•h,自身呼吸作用产生约为3mg/单位面积•h,所以该植物光合速率最大值为8mg/单位面积•h.当温度为55℃时,两条曲线相交,说明表观光合速率等于呼吸速率,即此时光合作用不进行.
(4)图2小麦在30℃条件下,表观光合速率为5mg/单位面积•h,20℃条件下的呼吸速率为2mg/单位面积•h,因此光照12小时、黑暗8小时,二氧化碳的净吸收量=5×12-2×8=44mg,则葡萄糖的积累量=44×180÷264=30mg.
故答案为:
(1)CO2浓度、O2浓度、植物种类 小麦 在低CO2浓度条件下小麦的光合速率弱(或小麦需要较高CO2浓度才能进行光合作用)
(2)在该温度时光合速率等于呼吸速率 从叶绿体基质向类囊体薄膜
(3)8 mg/单位面积•h 55℃
(4)30mg
点评 本题以曲线图为载体,考查了影响光合作用和呼吸作用的因素以及与光合作用和呼吸作用有关的计算,要求考生具有一定的识图分析能力和数据处理能力;考生在分析图2时,确定实现为表观光合速率,而表观光合速率=真光合速率-呼吸速率;在审题时注意,题中提出图2为最适宜条件,因此改变条件可能会使光合速率下降.
| A. | 处于A点时,苹果组织细胞进行呼吸作用只产生酒精和CO2 | |
| B. | 曲线AB段CO2生成量急剧减少的主要原因是氧气浓度增加,无氧呼吸受抑制 | |
| C. | O2浓度为D点所对应的浓度时,无氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的量相等 | |
| D. | O2浓度调节到B点对应的浓度时,更有利于苹果的贮存 |
| 14时 | 16时 | ||||
| 羊草 | 大针茅 | 羊草 | 大针茅 | ||
| 土壤含水量(相对值) | 49 | 81.9% | 80.2% | 82.2% | 80.2% |
| 19 | 35.0% | 54.0% | 45.2% | 65.0% | |
| 11 | 16.0% | 24.0% | 34.7% | 40.1% | |
| 环境因素 | 光照强度(klx) | 93 | 50 | ||
| 气温(℃) | 28.0 | 28.0 | |||
| 大气相对湿度(%) | 33 | 33 | |||
| CO2浓度(ppm) | 311 | 311 | |||
(1)绿色植物吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜,在实验室中可用纸层析法来分离.
(2)根据表中数据分析,环境因素中气温、大气相对湿度、CO2浓度为该实验研究的无关变量.土壤含水量相对值为19时,羊草在14时的光反应速率35.0%比16时低.从上表可以看出,当环境因素相同时,羊草和大针茅的相对光合速率随土壤含水量减小而降低,原因是土壤含水量减少,植物缺水导致气孔关闭程度加剧,CO2吸收量减少.两种植物相比,大针茅更适应干旱的环境.
| A. | 若A植物在第5min时光照突然减弱,C5含量将增加 | |
| B. | 当CO2浓度约为0.8 mmol/L时,B植物比A植物具有更大的净光合速率 | |
| C. | 25min以后,两种植物叶片各自的光合速率大于其细胞呼吸速率 | |
| D. | 从开始到第10min期间,光合作用积累的有机物总量A植物大于B植物 |