Question

12．同学们对光照强度对水稻光合作用的影响进行了一系列的实验．图1和图2是同学们实验的结果，请据图分析．

（1）图1表示水稻光合作用时叶片的二氧化碳吸收量和二氧化碳释放量与光照强度的关系．图1中，当光照强度为A点时，植物真正光合作用速率等于（填“大于”、“小于”、“等于”）呼吸作用速率．若光照强度突然由A点变为B点，此时叶肉细胞内C₃化合物的含量将如何变化？下降（填“上升”或“下降”或“不变”）．
（2）图2表示水稻的叶肉细胞在其他条件不变且比较适宜时，分别在光照强度为a、b、c、d时，单位时间内叶片的CO₂释放量和叶绿体中O₂产生量的变化．图2中，光照强度为a时，叶肉细胞中产生ATP的结构是细胞质基质、线粒体．当光照强度为d时，细胞要从周围环境吸收2个单位的二氧化碳．
（3）另一位同学测定水稻的光合作用速率作图3所示实验．在叶柄基部作环剥处理（仅限制叶片有机物的输入和输出），于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm²的叶圆片烘干后称其重量，M处的实验条件是下午4时后将整个实验装置遮光3小时，那么测得叶片的真正光合作用速率=$\frac{3y-2z-x}{6}$gcm^-2h^-1（不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度变化对叶生理活动的影响）．

Answer 1

分析 在光合作用作用过程中，吸收二氧化碳释放氧气；而呼吸作用过程中，吸收氧气释放二氧化碳．因此可通过氧气的产生量或二氧化碳的释放量来判断光合作用和呼吸作用的强弱．
图1中，A点为光补偿点，即光合速率等于呼吸速率，B点为光饱和点，即光合作用已经达到最大值．
图乙中氧气的产生总量可表示实际光合速率，a点时的二氧化碳释放可表示呼吸速率；当叶肉细胞CO₂释放量大于0，说明此时光合作用速率＜呼吸作用速率，B点表示呼吸作用速率是光合速率的两倍；c、d点表示光合作用速率大于呼吸速率．

解答 解：（1）图1中A点为光补偿点，即光合速率等于呼吸速率．若光照强度突然由A点变为B点，即光照强度增加，则ATP和[H]产量增加，加速了三碳化合物的还有，所以此时叶肉细胞内C₃化合物的含量将下将．
（2）图2中，光照强度为a时，没有氧气的释放，说明只有呼吸作用，所以叶肉细胞中产生ATP的结构是细胞质基质、线粒体．由a点可知呼吸速率是6，而d点释放了8个单位的氧气，需要8个单位的二氧化碳，所以当光照强度为d时，细胞要从周围环境吸收8-6=2个单位的二氧化碳．
（3）分析题意可知，上午10时到下午4时之间的6个小时，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，因此其重量变化表示的是净光合作用量，则净光合速率=净光合作用量÷6=$\frac{y-x}{6}$；
而M处的实验条件是下午4时后将整个实验装置遮光3小时，此时叶片只进行呼吸作用，因此可以计算的呼吸速率=$\frac{y-z}{3}$；
因此总光合速率=净光合速率+呼吸速率=$\frac{y-x}{6}$+$\frac{y-z}{3}$=$\frac{3y-2z-x}{6}$．
故答案为：
（1）等于  下降
（2）细胞质基质、线粒体  2
（3）$\frac{3y-2z-x}{6}$

点评 本题结合图示主要考查光合作用与呼吸作用的过程，意在强化学生的识图判断和分析作答能力．