Question

3．為研究黑藻光合作用特點，圖1是葉肉細胞在不同光照強度下葉綠體與線粒體代謝簡圖，圖2是黑藻在最適宜的光照強度、CO₂濃度等條件下測得的溫度與光合速率、呼吸速率的關系曲線，據(jù)圖回答下列問題．

（1）圖2中的A點對應圖1中②（填序號），圖1細胞③處在較強光照條件下，細胞光合作用所利用的CO₂量為N₁+N₂（用圖中字母表示）．
（2）圖2中該植物在溫度為30℃時，光合速率最大；若在此溫度下光照12小時，黑暗12小時，則葡萄糖的積累量是16.36mg（保留小數(shù)點后2位）．當溫度達到55℃時，該植物停止光合作用．
（3）為了進一步研究，科學家又做了一個如圖3所示的實驗．實驗前，他向一個密閉容器的溶液中加進了ADP、磷酸鹽、光合色素、五碳糖及有關的酶等（見圖甲實驗時，按圖乙的限制條件（光照、CO₂等）進行，并不斷測定有機物的生成率，請在圖乙中繪出相應的曲線．
．

Answer 1

分析 分析圖1：①表示只進行呼吸作用；②表示光合速率等于呼吸速率；③表示光合速率大于呼吸速率；④表示呼吸速率大于光合速率．
分析圖2：圖2是黑藻在最適宜的光照強度、CO₂濃度等條件下測得的溫度與光合速率、呼吸速率的關系曲線，其中實線表示凈光合速率曲線，虛線表示呼吸速率曲線）．

解答 解：（1）圖2中的A點表示光補償點，此時光合速率等于呼吸速率，對應圖1中②；圖1細胞③處在較強光照條件下，此時光合速率大于呼吸速率，細胞光合作用所利用的CO₂量為N₁（從外界環(huán)境中吸收的二氧化碳）+N₂（細胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳）．
（2）圖2中實線表示凈光合速率曲線，虛線表示呼吸速率曲線，而實際光合速率=凈光合速率+呼吸速率，則兩條曲線之間的距離越大，該植物的光合速率越大，因此該植物在溫度為30℃時，光合速率最大；若在此溫度下光照12小時，黑暗12小時，則二氧化碳的凈消耗量為5×12-3×12=24mg/每單位面積．h，由于6CO₂～1葡萄糖，則葡萄糖的積累量=24÷（44×6）×180≈16.36mg．當溫度達到55℃時，兩條曲線相交，此時植物只進行呼吸作用，即此時該植物停止光合作用．
（3）虛線之前，有光照、無CO₂，能進行光反應，但不能進行暗反應，所以能生成[H]和ATP，但不能生成C₆H₁₂O₆；虛線之后無光照，但有二氧化碳，可以利用之前產(chǎn)生的[H]和ATP進行暗反應，短時間內(nèi)產(chǎn)生較多的有機物；之后，由于[H]和ATP的消耗，[H]與ATP的量不足，暗反應減弱，有機物合成減少．曲線圖見答案．
故答案為：
（1）②N₁+N₂
（2）30℃16.36     55℃
（3）

點評 本題結合圖表，考查影響光合速率的環(huán)境因素，要求考生識記影響光合速率的環(huán)境因素及相關曲線圖，能正確分析圖1和圖2，明確圖2中兩條曲線的含義，能結合所學的知識準確答題，屬于考綱理解和應用層次的考查，有一定難度．