Question

5．将两株植物放在封闭的玻璃罩内用全素营养液置于适宜光照下进行培养（如图甲所示），假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同，且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO₂浓度影响均忽略不计．进行如下实验：

实验一：夏季晴朗的一天，将装置放在室外一昼夜，用CO₂浓度测定仪测定了该玻璃罩内CO₂浓度的变化情况，绘制成如图乙所示曲线：
实验二：利用该装置研究环境因素对该植物光合作用速率的影响，结果统计如表所示：

编号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
温度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40	50	50
光照强度（lx）	2000	0	2000	0	2000	0	2000	0	2000	0
开始时CO2量（mmol）	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
1h后CO2量（mmol）	4.5	5.1	3.5	5.4	1.9	5.9	2.8	6.1	4.1	5.5

请据图分析回答：
（1）根据图乙曲线可判断植物积累有机物是在C、G两点之间，经过一昼夜该装置内植物体内有机物的量将会增加．
（2）在植物的全素营养液中加入H₂¹⁸O，在玻璃罩的CO₂中检测到放射性的¹⁸O，这是因为水参与了有氧呼吸第二阶段（有氧呼吸）过程；如在玻璃罩的O₂中检测到放射性的¹⁸O，这是因为水参与了光合作用的光反应过程．
（3）实验二中编号1、3、5、7、9的实验可构成一个相对独立的实验组合，该实验组合研究的课题是探究温度对植物净光合作用速率．该组合自变量为温度，无关量有光照强度，植物生理状况，空气湿度，开始时的CO₂含量，实验时间长短等（列举出两项）．根据表中数据可知，光合作用的最适温度为30℃左右，此温度下光合作用固定的CO₂量为4mmol．

Answer 1

分析 分析图解：图甲中，玻璃罩为密闭的，在有光的条件在既进行呼吸作用，又进行光合作用，黑暗条件下只进行呼吸作用，因此可以测定出夜间二氧化碳浓度上升，白天二氧化碳浓度下降．
图乙中，AC段二氧化碳浓度不断上升，说明呼吸作用大于光合作用或只进行呼吸作用；CG段CO₂浓度逐渐降低，说明光合作用大于呼吸作用；但是在中午即EF段CO₂浓度下降缓慢；到下午18点后，光合作用逐渐停止；并且H点的CO₂浓度低于A点，说明CO₂被用于合成了有机物．图中C和G两点为二氧化碳的平衡点，这两点可以称为光补偿点，即光合作用等于呼吸作用．
表格中，实验的自变量包括温度、光照强度，实验的因变量为1h后CO₂变化量．

解答 解：（1）图乙曲线中玻确罩内CO₂浓度从C点开始下降，说明此时植物开始从外界吸收CO₂，光合作用积累量大于0，直到G点．一昼夜后玻璃罩内的CO₂浓度H点低于开始的A点，说明这段明光合作用从外界吸收了部分CO₂，光合作用积累量大于0，体内有机物增加．
（2）有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳[H]，光合作用光反应阶段分解水产生[H]和氧气．
（3）1、3、5、7、9组实验的自变量为温度，因变量为净光合速率，因此研究的课题是探究温度对植物净光合作用速率的影响，光照强度，植物生理状况，空气湿度，开始时的CO₂含量，实验时间长短等为无关变量，应保持相同适宜．30℃时光合作固定的CO₂（总产量）为 （5.0-1.9）+（5.9-5.0）=4mmol，在这几个温度梯度下最高，为光合作用的最适温度．
故答案为：
（1）C、G  增加
（2）有氧呼吸第二阶段（有氧呼吸）   光合作用的光反应（光合作用、光解水、水的光解等都给分）
（3）探究温度对植物净光合作用速率   温度   光照强度，植物生理状况，空气湿度，开始时的CO₂含量，实验时间长短等（答案合理即可得分）  30℃4mmol

点评 本题难度适中，考查光照、温度、CO₂浓度等因素对光合作用的影响，意在考查考生分析实验结果和图文信息转换能力，解题关键是能根据玻璃罩中的二氧化碳量的变化判断光合作用和呼吸作用强度的关系．