Question

12．将某双子叶植物叶片浸在适宜培养液的大试管中，在不同温度条件下，改变白炽灯与大试管之间的距离，光合作用速率如图所示；在一定的CO₂浓度和适宜的温度条件下，测定该双子叶植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度（以CO₂mg/100cm²叶/小时表示），结果如表所示，表中负值表示CO₂释放量，正值表示CO₂吸收量．请回答下列问题：

光照强度 千勒克司	光合作用速度测量值CO2mg/100cm2叶/小时
1.0	-2.0
3.0	+2.0
5.0	+6.0
7.0	+10.0
8.0	+12.0
10.0	+12.0

（1）如图所示的实验是研究温度和光照强度对光合作用速率的影响，衡量光合作用速率的简易指标是单位时间内气泡的释放量．
（2）AB段，随着白炽灯与试管之间的距离增加，光合作用速率不变的原因是光反应产生足够的ATP和[H]，不影响暗反应的速率；将试管与白炽灯的距离从45cm移动至75cm时，该植物叶肉细胞中C₃的含量将升高（升高/下降）．
（3）根据如表可知，当光照强度为2千勒克司时，既无CO₂吸收，也无CO₂释放；植物呼吸作用的强度是4CO₂mg/100cm²叶/小时．将该植物置于8千勒克司光照下6小时，置于黑暗中18小时，有机物的积累量为0．
（4）在光照强度0～8千勒克司范围内，光合作用速度主要受光照强度因素影响；超过8千勒克司时，光合作用速度受温度和CO₂浓度等因素影响．

Answer 1

分析 1、图中灯泡与试管距离在15cm到45cm处，三条曲线平行，说明此区段光照强度不影响气泡，而温度改变则气泡明显变化；BC段时，三条曲线都下将，说明温度不是限制因素，此区段的限制因素为光照强度．C点没有产生气泡，说明达到光补偿点，该藻类光合作用强度等于呼吸作用强度．
2、分析表格可知，表中的光合作用速度表示的是净光合速率，值为负值时表示光合作用小于呼吸作用，值为正值时表示光合作用大于呼吸速率．考生要能够将表格转换成曲线，并且从曲线中获得解题信息．

解答 解：（1）根据图形分析可知图中有两个实验变量，即该实验是研究温度和光照强度 对光合作用速率的影响，实验的因变量，即观察的指标是单位时间内气泡的释放量．
（2）图中AB段，灯泡与试管距离在15cm到45cm处，由于光反应产生足够的ATP和[H]，不影响暗反应的速率，所以光合作用速率不变．将试管与白炽灯的距离从45cm移动至75cm时，随着光照强度的增加，产生的ATP和[H]减少，则该细胞中C₃的还原减慢，导致其含量升高．
（3）分析题图可知，在光照强度为2千勒克司的光照条件下，光合作用曲线与横轴相交，说明该点对应的光照强度是光的补偿点，此植物既不吸收二氧化碳，也不释放二氧化碳，光合作用强度与划线作用强度相等；分析题图可知，光合作用速率的曲线与纵轴相交的坐标点是（0，-4），说明光照强度为0时，植物释放二氧化碳的速率是4mg/100cm² 叶/小时，即植物的呼吸强度是4CO₂mg/100cm² 叶/小时．分析题图可知，光照强度为8千勒克司时，净光合作用强度是12CO₂mg/100cm² 叶/小时，将该植物置于8千勒克司光照下6小时，有机物的积累量为12×6=72CO₂mg/100cm² 叶，呼吸作用的强度是4mg/100cm² 叶/小时，将该植物置于8千勒克司光照下6小时，置于黑暗中需要72÷4=18小时有机物的积累量为O．
（4）分析题图可知，在光照强度O一8千勒克司范围内，随光照强度的增加，光合作用速率增加因此该阶段限制光合作用的主要因素是光照强度；超过8千勒克司时，光照强度增加，光合作用不再增强，此时限制光合作用的因素不再是光照强度，而可能是二氧化碳浓度或温度等．
故答案为：
（1）温度和光照强度    单位时间内气泡的释放量
（2）光反应产生足够的ATP和[H]，不影响暗反应的速率     升高
（3）2千勒克司    4      18
（4）光照强度        温度和CO₂浓度

点评 本题着重考查了影响光合作用的环境因素，要求考生具有一定的图标、文字以及曲线的转换能力，并能够通过曲线的分析确定呼吸作用强度、光补偿点和光饱和点，并且具有一定的计算能力，属于中等难度的题型．