Question

17．有人对农田中甲、乙两种植物做了有关光合作用的研究．图1是它们单位时间内吸收与释放二氧化碳的量随光照强度变化的曲线，图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度（0、b₂、b₁、c）下的生理状态．请据图分析回答问题：

（1）药用植物细辛适宜在密林下潮湿背阴处生活，蒲公英则适宜生长在旷野路边．图1中，能代表蒲公英的曲线是甲；当光照强度为b₁时，甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．请在下面写出与b₁生理状态有关的反应式：CO₂+H₂O$→_{叶绿体}^{光能}$（CH₂O）+O₂．C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（2）图2中细胞器①利用CO₂的场所和细胞器②产生CO₂的场所依次是叶绿体基质、线粒体基质、温度．
（3）对甲植物来说图1四种不同光照强度（0、b₂、b₁、c）对应图2中状态依次是Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ．
（4）生产实践中经常在大棚中栽培乙植物．若图1表示大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线，则d点之后限制增产的主要外界因素最可能是CO₂浓度．
（5）以测定的CO₂吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如表所示：

温度/℃	5	10	20	25	30	35
光照条件下CO2吸收量（mg•h-1）	1	1.8	3.2	3.7	3.5	3
黑暗条件下CO2释放量（mg•h-1）	0.5	0.75	1	2.3	3	3.5

温度在25℃--30℃间光合作用制造的有机物总量逐渐增加（增加、减少）．假设呼吸作用昼夜不变，植物在25℃时，一昼夜中给植物光照14h，则一昼夜积累葡萄糖（假设光合产物只为葡萄糖）为24mg（四舍五入到整数）．

Answer 1

分析 据图分析：图1中细辛适宜在密林下潮湿背阴处生活，森林腐殖质层的光线比较弱，因此乙植物属于阴生植物，其光补偿点和光饱和点都应比较低，因此对应图中曲线乙；蒲公英适宜在适宜生长在旷野路边，属于喜阳植物，光饱和点较高，因此对应曲线甲．
图2中，释放氧气的细胞器①表示叶绿体，释放二氧化碳的细胞器②是线粒体．Ⅰ中，叶绿体除了吸收来自线粒体的二氧化碳外，还从环境中吸收二氧化碳，说明光合作用大于呼吸作用；Ⅱ中，线粒体除了产生的二氧化碳一部分给叶绿体用，还有一部分释放到细胞外，说明呼吸作用大于光合作用；Ⅲ中，二氧化碳和氧气刚好互为利用，说明光合作用等于呼吸作用；Ⅳ中，叶绿体不进行光合作用，说明只进行呼吸作用

解答 解：（1）图1中甲曲线代表的植物适于生活在较强的阳光下，乙曲线代表的植物适于生活在弱光的环境中，所以甲可表示蒲公英的光合速率变化曲线，乙可表示细辛的光合速率变化曲线．当光照强度为b1时，光合速率等于呼吸速率，甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．b₁生理状态有关的是光合作用与呼吸作用，其反应式为：CO₂+H₂O$→_{叶绿体}^{光能}$（CH₂O）+O₂．C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（2）图2中细胞器①是叶绿体，利用CO₂的场所是叶绿体基质，细胞器②是线粒体，产生CO₂的场所分别线粒体基质．Ⅳ状态时，不进行光合作用，只进行呼吸作用，影响O₂消耗速率的环境因素主要是温度．
（3）甲植物0时只进行呼吸作用，b2时细胞呼吸速率大于光合速率，b1时光合速率等于呼吸速率，c光合速率大于呼吸速率，对应图2中状态依次是Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ．
（4）大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下，d点之后随着光合强度增强光合速率不再增加，限制增产的主要外界因素不是光照强度，最可能是CO₂浓度．
（5）光照条件下CO₂吸收量（mg•h^-1）表示净光合速率，黑暗条件下CO₂释放量（mg•h^-1）表示呼吸速率，总光合作用=净光合速率+呼吸速率，比较在温度在25℃-30℃二者的和，说明光合作用制造的有机物总量渐增加．植物在25℃时，一昼夜中给植物光照15小时，CO₂吸收量为净吸收量是15×3.7=55.5，去除植物只进行呼吸作用的9小时产生的二氧化碳，2.3×9=20.7，一昼夜CO₂吸收量=55.5-20.7=34.8，根据光合作用的反应式可知，一昼夜积累葡萄糖为34.8×180÷6÷44=24mg．
故答案为：
（1）甲     叶绿体、线粒体、细胞质基质    CO₂+H₂O$→_{叶绿体}^{光能}$（CH₂O）+O₂．C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
（2）叶绿体基质、线粒体基质、温度
（3）Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ
（4）CO₂浓度
（5）增加    24

点评 本题考查了光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查考生的识图能力，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力．