Question

6．如图表示夏季某株髙等植物在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线，请分析回答相关问题．

（1）夜间叶肉细胞内能合成[H]的细胞器有线粒体；在光照充足、土壤肥沃的环境中，影响该植物光合速率的主要外部因素有温度、CO₂、水．若用¹⁸O标记参与光合作用的H₂¹⁸O，则¹⁸O会出现在环境中水以外的O₂、CO₂等物质中．
（2）曲线cd段，植物体内有机物总量的变化情况是增加（填“增加”、“减少”或“不变”）．M点时，对于该植物体内绿色叶肉细胞来说，叶绿体消耗的CO₂量大于（填“大于”、“等于”或“小于”）细胞呼吸产生的CO₂量．
（3）曲线ef段叶肉细胞间CO₂浓度急剧下降，该段时间内叶绿体中含量明显升高的物质有[H]、ATP、C₅，此时叶肉细胞间CO₂进入细胞的方式是自由扩散．
（4）研究发现，在田间适宜水肥条件下，该种植物采取合理密植，能大幅提髙产量．请结合上图说出两点直接原因：适度相互遮阴，提高光合速率；增加植株密度，进一步提高单位土地面积产量．

Answer 1

分析 由题意知，株髙等植物喜温暖湿润的半阴环境，忌强光照射，曲线Ⅰ是30%遮光，与不遮光相比，净光合作用速率增大，特别是12：30以后，净光合速率增大更显著；Ⅲ是80%遮光，与不遮光相比，光合作用速率减小，原因是遮光过度，光照强度较弱，影响了光合作用．

解答 解：（1）夜间叶肉细胞只能进行呼吸作用，因此能合成[H]的细胞器有线粒体．在光照充足、土壤肥沃的环境中，影响该植物光合速率的主要外部因素有温度、CO₂、水．若用¹⁸O标记参与光合作用的H₂¹⁸O，水的光解产生氧气，周围空气中的氧气含有¹⁸O；水参与呼吸作用，与丙酮酸分解产生二氧化碳释放到空气中；呼吸作用产生的二氧化碳用于光合作用合成葡萄糖，则¹⁸O会出现在环境中水以外的 O₂、CO₂ 等物质中．
（2）曲线cd段，净光合速率大于0，故植物体内有机物总量的变化情况是增加．M点时，净光合速率=0，即所有细胞的呼吸速率=所有能进行光合作用的细胞的光合速率，而能进行光合作用的细胞只是一部分细胞，故对红掌体内所有能进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO₂量大于细胞呼吸产生的CO₂量．
（3）曲线ef段叶肉细胞间CO₂浓度急剧下降，导致三碳化合物的含量减少，消耗的ATP和[H]减少，是ATP和[H]的含量升高，二氧化碳的固定受到抑制，导致五碳化合物的含量升高．叶肉细胞间CO₂以自由扩散进入细胞．
（4）结合上图，在田间适宜水肥条件下，适度相互遮阴，提高光合速率；增加植株密度，进一步提高单位土地面积产量，因此该种植物采取合理密植，能大幅提髙产量．
故答案为：
（1）线粒体     温度、CO₂、水      O₂、CO₂ 
（2）增加      大于     
（3）[H]、ATP、C₅     自由扩散
（4）适度相互遮阴，提高光合速率；增加植株密度，进一步提高单位土地面积产量

点评 本题结合曲线图，考查光合速率的影响因素，意在考查学生分析曲线图提取有效信息的能力；能理解所学知识要点的能力；能运用所学知识和观点，对生物学问题作出准确的判断和得出正确的结论．