Question

18．据图回答下列有关植物代谢有关的问题．

（1）从图1中可知，影响光合速率的因素有CO₂浓度、O₂浓度和植物种类．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，一段时间后，小麦幼苗先死亡．理由是①在其他条件相同时，高粱的光合速率比小麦高得多；②高粱能利用低浓度的CO₂进行光合作用，而小麦不能．
（2）图2中的虚线表示呼吸速率随温度变化的情况．40℃与60℃时，CO₂的吸收量均为0，二者的区别是①前者光合速率等于呼吸速率；②后者光合速率和呼吸速率均为0．
（3）图3表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO₂释放量和O₂吸收量的关系图，在a、b、c、d四浓度中，最适合该植物器官储藏的氧浓度是c；若细胞呼吸的底物是葡萄糖，则在氧浓度为b时，厌氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的消耗葡萄糖的量5倍．
（4）图4表示在适宜的条件下，一定时间内某无机离子从大麦幼根不同部位向茎叶的输出量和在大麦幼根相应部位积累量的变化．在自然情况下，土壤中该无机离子的浓度比根细胞中该无机离子的浓度低（低、高）．只依据“幼根相应部位积累量”变化的曲线不能确定幼根20～60mm部位对该无机离子的吸收量，理由是吸收量=积累量+输出量．

Answer 1

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．
图4表示参与构成植物细胞矿质元素，被植物吸收后的输出量和积累量之间的关系．

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中在温度为30℃时，叶肉细胞内光合作用与呼吸作用都可以产生[H]，分别被用于光合作用的暗反应中的三碳化合物的还原或有氧呼吸的第三阶段与氧气发生反应生成水．40℃CO₂的吸收量为0，即为光补偿点，此时光合作用速率等于呼吸作用速率；40℃CO₂的吸收量为0，表示温度过高植物已经死亡，不能进行呼吸作用与光合作用．
（3）据图3解，贮藏该植物器官最好是低温、低氧，不进行无氧呼吸．氧浓度为a、b、c时，植物只进行无氧呼吸，会产生大量酒精，因此不适于贮藏该植物器官，c浓度时最合适．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量为（8-3）÷2=2.5，而有氧呼吸消耗葡萄糖的量为3÷6=0.5，可见该浓度下，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍．
（4）组成植物细胞的矿质元素是由根毛细胞吸收来的，一般来讲土壤溶液中能够构成细胞的矿质元素，其浓度远远低于细胞内部，所以根毛细胞要通过主动运输的方式吸收土壤溶液中的矿质元素，然后通过输导组织运输到生长旺盛的部位供应新细胞的合成，少量在根毛细胞积累；所说总的吸收量=输出量+根毛细胞的积累量．所以只依据图示“幼根相应部位积累量”变化的曲线不能确定幼根20～60mm部位对该无机离子的吸收量．
故答案为：
（1）CO₂浓度、O₂浓度和植物种类      小麦；  ①在其他条件相同时，高粱的光合速率比小麦高得多；②高粱能利用低浓度的CO₂进行光合作用，而小麦不能．
（2）呼吸速率随温度变化的情况    ①前者光合速率等于呼吸速率；②后者光合速率和呼吸速率均为0
（3）c     5
（4）低    吸收量=积累量+输出量

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．