Question

12．图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO₂释放量和O₂产生总量的变化．图乙为图甲光照强度c-d条件下不同浓度的CO₂对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果．请回答（注：气孔导度表示的是气孔张开的程度，影响光合作用，细胞呼吸和蒸腾作用）

（1）图甲中光强度为d时，菠菜根尖细胞产生ATP的场所是细胞溶胶线粒体．图甲中光强度为b时，真正光合速率小于 （填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸速率；光强度为c时叶绿体光合作用所需CO₂来源是线粒体；如果一天中12小时的光强度为d，其余时间光照强度为a，则菠菜能否生长？不能．
（2）干旱初期，菠菜光合作用速率下降，其主要原因是所需的CO₂减少而导致光合速率下降，而较高CO₂浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期，据图乙分析原因：较高CO₂浓度使气孔开度下降，减少水分的散失．

Answer 1

分析 分析甲图：图甲表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时单位时间内CO₂释放量和O₂产生量的变化，其中CO₂释放量是呼吸作用产生的CO₂量与光合作用消耗的CO₂量的差值，而O₂产生量代表真光合速率．光照强度为a时，没有氧气的释放，说明此时细胞只进行呼吸作用，且呼吸速率为6；光照强度为b时，有CO₂释放，说明此时真光合速率小于呼吸速率；光照强度为c时，没有CO₂释放，且O₂产生量为6，说明此时真光合速率=呼吸速率；当光照强度为d时，没有CO₂释放，且O₂产生量大于6，说明此时真光合速率大于呼吸速率．
分析乙图：乙图表示研究不同浓度的CO₂对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果，随着CO₂浓度的升高，还原糖含量逐渐增多，Rubscio酶活性逐渐升高，但气孔开度逐渐减小．

解答 解：（1）菠菜根尖细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体．图甲中光强度为b时，真正光合速率=O₂产生总量=3，CO₂释放量=3，此时根据光合作用方程式中O₂和CO₂的关系求得光合作用利用呼吸作用提供的CO₂量=3，呼吸速率=CO₂释放量+供给光合作用消耗CO₂量=3+3=6，真正光合速率小于呼吸速率；光强度为c时叶绿体光合作用所需CO₂来源是线粒体或呼吸作用产生的；如果一天中12小时的光强度为d，其余时间光照强度为a，光合作用总量=12×8-24×6=-48，则菠菜不能生长．
（2）图乙表示研究不同浓度的CO₂对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果可知，与A组相比，C组条件下叶绿体中[H]大量用于还原C₃，其含量低．干旱初期，菠菜光合作用速率下降，其主要原因是菠菜保证水分的蒸发，气孔开放度降低，所需的CO₂减少而导致光合速率下降，而较高CO₂浓度有利于水稻幼苗度过干旱时期，据图乙分析原因是较高CO₂浓度使气孔开度下降，减少水分的散失．
故答案为：
（1）细胞溶胶 线粒体   小于   线粒体  不能
（2）CO₂    较高CO₂浓度使气孔开度下降，减少水分的散失

点评 本题结合柱形图综合考查光合作用和呼吸作用的相关知识，解答本题的关键是柱形图的分析，尤其是甲图，要求考生明确CO₂释放量是呼吸作用产生的CO₂量与光合作用消耗的CO₂量的差值，而O₂产生量代表真光合速率，进而准确判断各种光照强度下，真光合速率和呼吸速率的大小关系．