Question

12．將某雙子葉植物葉片浸在適宜培養(yǎng)液的大試管中，在不同溫度條件下，改變白熾燈與大試管之間的距離，光合作用速率如圖所示；在一定的CO₂濃度和適宜的溫度條件下，測(cè)定該雙子葉植物葉片在不同光照條件下的光合作用速度（以CO₂mg/100cm²葉/小時(shí)表示），結(jié)果如表所示，表中負(fù)值表示CO₂釋放量，正值表示CO₂吸收量．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

光照強(qiáng)度 千勒克司	光合作用速度測(cè)量值CO2mg/100cm2葉/小時(shí)
1.0	-2.0
3.0	+2.0
5.0	+6.0
7.0	+10.0
8.0	+12.0
10.0	+12.0

（1）如圖所示的實(shí)驗(yàn)是研究溫度和光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響，衡量光合作用速率的簡(jiǎn)易指標(biāo)是單位時(shí)間內(nèi)氣泡的釋放量．
（2）AB段，隨著白熾燈與試管之間的距離增加，光合作用速率不變的原因是光反應(yīng)產(chǎn)生足夠的ATP和[H]，不影響暗反應(yīng)的速率；將試管與白熾燈的距離從45cm移動(dòng)至75cm時(shí)，該植物葉肉細(xì)胞中C₃的含量將升高（升高/下降）．
（3）根據(jù)如表可知，當(dāng)光照強(qiáng)度為2千勒克司時(shí)，既無(wú)CO₂吸收，也無(wú)CO₂釋放；植物呼吸作用的強(qiáng)度是4CO₂mg/100cm²葉/小時(shí)．將該植物置于8千勒克司光照下6小時(shí)，置于黑暗中18小時(shí)，有機(jī)物的積累量為0．
（4）在光照強(qiáng)度0～8千勒克司范圍內(nèi)，光合作用速度主要受光照強(qiáng)度因素影響；超過(guò)8千勒克司時(shí)，光合作用速度受溫度和CO₂濃度等因素影響．

Answer 1

分析 1、圖中燈泡與試管距離在15cm到45cm處，三條曲線平行，說(shuō)明此區(qū)段光照強(qiáng)度不影響氣泡，而溫度改變則氣泡明顯變化；BC段時(shí)，三條曲線都下將，說(shuō)明溫度不是限制因素，此區(qū)段的限制因素為光照強(qiáng)度．C點(diǎn)沒(méi)有產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明達(dá)到光補(bǔ)償點(diǎn)，該藻類光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度．
2、分析表格可知，表中的光合作用速度表示的是凈光合速率，值為負(fù)值時(shí)表示光合作用小于呼吸作用，值為正值時(shí)表示光合作用大于呼吸速率．考生要能夠?qū)⒈砀褶D(zhuǎn)換成曲線，并且從曲線中獲得解題信息．

解答 解：（1）根據(jù)圖形分析可知圖中有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)變量，即該實(shí)驗(yàn)是研究溫度和光照強(qiáng)度 對(duì)光合作用速率的影響，實(shí)驗(yàn)的因變量，即觀察的指標(biāo)是單位時(shí)間內(nèi)氣泡的釋放量．
（2）圖中AB段，燈泡與試管距離在15cm到45cm處，由于光反應(yīng)產(chǎn)生足夠的ATP和[H]，不影響暗反應(yīng)的速率，所以光合作用速率不變．將試管與白熾燈的距離從45cm移動(dòng)至75cm時(shí)，隨著光照強(qiáng)度的增加，產(chǎn)生的ATP和[H]減少，則該細(xì)胞中C₃的還原減慢，導(dǎo)致其含量升高．
（3）分析題圖可知，在光照強(qiáng)度為2千勒克司的光照條件下，光合作用曲線與橫軸相交，說(shuō)明該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度是光的補(bǔ)償點(diǎn)，此植物既不吸收二氧化碳，也不釋放二氧化碳，光合作用強(qiáng)度與劃線作用強(qiáng)度相等；分析題圖可知，光合作用速率的曲線與縱軸相交的坐標(biāo)點(diǎn)是（0，-4），說(shuō)明光照強(qiáng)度為0時(shí)，植物釋放二氧化碳的速率是4mg/100cm² 葉/小時(shí)，即植物的呼吸強(qiáng)度是4CO₂mg/100cm² 葉/小時(shí)．分析題圖可知，光照強(qiáng)度為8千勒克司時(shí)，凈光合作用強(qiáng)度是12CO₂mg/100cm² 葉/小時(shí)，將該植物置于8千勒克司光照下6小時(shí)，有機(jī)物的積累量為12×6=72CO₂mg/100cm² 葉，呼吸作用的強(qiáng)度是4mg/100cm² 葉/小時(shí)，將該植物置于8千勒克司光照下6小時(shí)，置于黑暗中需要72÷4=18小時(shí)有機(jī)物的積累量為O．
（4）分析題圖可知，在光照強(qiáng)度O一8千勒克司范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度的增加，光合作用速率增加因此該階段限制光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度；超過(guò)8千勒克司時(shí)，光照強(qiáng)度增加，光合作用不再增強(qiáng)，此時(shí)限制光合作用的因素不再是光照強(qiáng)度，而可能是二氧化碳濃度或溫度等．
故答案為：
（1）溫度和光照強(qiáng)度    單位時(shí)間內(nèi)氣泡的釋放量
（2）光反應(yīng)產(chǎn)生足夠的ATP和[H]，不影響暗反應(yīng)的速率     升高
（3）2千勒克司    4      18
（4）光照強(qiáng)度        溫度和CO₂濃度

點(diǎn)評(píng) 本題著重考查了影響光合作用的環(huán)境因素，要求考生具有一定的圖標(biāo)、文字以及曲線的轉(zhuǎn)換能力，并能夠通過(guò)曲線的分析確定呼吸作用強(qiáng)度、光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)，并且具有一定的計(jì)算能力，屬于中等難度的題型．