题目内容

(1)苎麻俗称“中国草”,大竹县被誉为“中国苎麻之乡”.苎麻纤维所制纺织品具有挺括凉爽、易洗快干、牢固舒适等特点,颇受国内外消费者青睐.下图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下,苎麻在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线,图中实线表示净光合作用速率,虚线表示呼吸作用速率.
①光合作用的光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中的
 
过程.光合作用和呼吸作用都受温度的影响,其中与
 
作用有关酶的最适温度更高.
②光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是
 
℃.在温度为40℃的条件下,该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO2来源是
 

③若温度保持在20℃的条件下,长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗,该苎麻能否正常生长?
 
,原因是
 

(2)为研究某池塘光照强度与生态系统平衡的关系,有学生做了这样一个实验:从池塘的某一深度取得一桶水样,分装于7对黑白瓶中,白瓶为透明玻璃瓶,黑瓶为不透光的玻璃瓶,剩余水样测得原初溶解氧的含量为15g/m3.将7对黑白瓶分别置于7种不同功率的灯泡光照1小时.其间用仪器测定黑白瓶内氧气浓度的含量(浓度单位g/m3).实验结果如下:
光照强度 15w 20w 25w 30w 35w 40w 45w
黑瓶(g/m) 8 8 8 8 8 8 8
白瓶(g/m) 10 13 14 15 20 22 22
①白瓶在光强为25W时产生的氧气量是
 
g/m3,消耗的氧气量是
 
g/m3
②当光照强度大于
 
W时,表明这个生态系统能维护平衡状态.原因是
 

③实验中设置黑瓶的作用是用来测定
 
考点:影响光合作用速率的环境因素,光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义
专题:
分析:分析曲线图:实线代表净光合作用速率曲线,虚线代表呼吸作用速率曲线.与光作用有关的酶的最适温度约为30℃,而与呼吸作用有关的酶的最适温度约为40℃.
根据题意和图表分析可知:黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能进行呼吸作用,因此黑瓶中的溶解氧就会减少.而白瓶完全被曝晒在光下,瓶中的浮游植物可进行光合作用,因此白瓶中的溶解氧一般会增加,且增加量为净光合量.所以通过黑白瓶溶解氧量及原初溶解氧量的变化,就可以估算出水体的生产力,即呼吸作用量=初始瓶溶解氧-黑瓶溶解氧;净生产量=白瓶溶解氧-初始瓶溶解氧;总生产量=净生产量+呼吸作用量=(白瓶溶解氧-初始瓶溶解氧)+(初始瓶溶解氧-黑瓶溶解氧)=白瓶溶解氧-黑瓶溶解氧.
解答: 解:(1)实线代表净光合作用速率曲线,虚线代表呼吸作用速率曲线.
①光合作用光反应阶段产生的[H]和ATP,用于暗反应中三碳化合物的还原的过程.温度通过影响酶的活性来影响光合作用和呼吸作用速率,由图可知:与光作用有关的酶的最适温度约为30℃,而与呼吸作用有关的酶的最适温度约为40℃,可见,与呼吸作用有关的酶的最适温度更高.
②净光合速率=真光合速率-呼吸速率,当光合速率与呼吸速率相等时,净光合速率为零,对应的温度是40℃.在温度为40℃的条件下,苎麻的呼吸速率与光合速率相等,说明苎麻叶肉细胞的呼吸速率小于光合速率,所以该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO2除来自自身呼吸产生外,还来自外界环境.
③植物一昼夜有机物的积累量大于零时,植物才能生长.温度保持在20℃的条件下,植物白天的净光合速率为2,晚上呼吸速率也为2,则一昼夜有机物的积累量=12×2-12×2=0,所以长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗,该苎麻将不能正常生长.
(2)①白瓶在光强为25W时产生的氧气量是总生产量,即白瓶溶解氧-黑瓶溶解氧=14-8=6g/m3,消耗的氧气量即呼吸作用量=初始瓶溶解氧-黑瓶溶解氧=15-8=7g/m3
②对生态系统来说,只有物质输入大于输出,即净光合量大于0时,生态系统才能维持稳定.根据净生产量=白瓶溶解氧-初始瓶溶解氧,因原初溶解氧的含量为15g/m3,故只有白瓶溶解氧大于15g/m3即光照强度大于30W时,净光合量才大于0,生态系统才能维护平衡状态.
③由前面分析可知,黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能进行呼吸作用,故实验中设置黑瓶的作用是用来测定呼吸作用消耗的氧气量.
故答案为:
(1)①C3的还原    呼吸   
②40   由线粒体移向叶绿体(自身呼吸产生的)和从细胞外(外界环境吸收)吸收的    
③不能    该植株24h内净积累的有机物为0
(2)①6   7      
②30    光合作用释放的氧气量大于呼吸作用吸收的氧气量,从而使水中保持一定的氧气浓度      
③测定呼吸作用消耗的氧气量
点评:本题考查光合作用和呼吸作用的综合应用,意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点的能力;分析曲线图获取有效信息的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论.
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