Question

14．光是影響光合作用的重要因素．某科研小組的研究人員將一綠色盆栽植物，置于密閉容器內(nèi)暗處理后，測得容器內(nèi)CO₂和O₂濃度相等（氣體含量相對值為1）；在天氣晴朗的早上6時移至陽光下，日落后移到暗室中繼續(xù)測量兩種氣體的相對含量，變化情況如圖所示．請回答下列相關(guān)問題：
（1）據(jù)圖分析，一天內(nèi)光合作用強度與呼吸作用強度相等的時間點是8時和17時，在9～16時之間，光合速率和呼吸速率的關(guān)系是光合速率大于呼吸速率．在17時該植物體內(nèi)有機物積累量最大．20時候容器內(nèi)O₂濃度持續(xù)減小，該植物的呼吸方式是有氧呼吸和無氧呼吸，理由是20時后兩條曲線開始出現(xiàn)不對稱，植物CO₂的釋放量大于0₂的吸收量（或植物CO₂的釋放速率大于0₂的吸收速率）．
（2）為了進一步探究不同光照對該植物光合作用的影響，科研人員以生長狀態(tài)相同的該種植物為材料設(shè)計了甲、乙兩組實驗．對甲組先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75ms（毫秒），處理的總時間為135s，光合作用產(chǎn)物的相對含量為94%．乙組持續(xù)光照135s，光合作用產(chǎn)物的相對含量為100%．兩組實驗的其他條件相同、適宜且穩(wěn)定．比較甲、乙組屬于對照組，單位光照時間內(nèi)，甲組植物合成有機物的量高于（填“高于”“等于”或“低于”）乙組植物合成的有機物的量，依據(jù)是甲組只用了乙組一半的光照時間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是乙組的94%．

Answer 1

分析 1、植物葉肉細胞在光照條件下既進行光合作用也進行呼吸作用，凈光合作用=實際光合作用-呼吸作用；光照通過影響光反應(yīng)進而影響暗反應(yīng)進行，在一定的范圍內(nèi)，隨光照強度增大，光合作用增大，當(dāng)光照強度達到飽和后，光合作用增大，光合作用不再增加．
2、題圖中，曲線隨時間變化是由于光照強度變化影響光合作用而產(chǎn)生的，6～8時，小室中二氧化碳增加，氧氣含量減少，是由于光合作用小于呼吸作用，小室中二氧化碳積累，氧氣含量下降，8時是氣體變化的拐點，此時光合作用與呼吸作用相等；8時～17時，光合作用強度大于呼吸作用強度，小室中氧氣積累，二氧化碳減少，17時是其氣體變化的拐點，此時光合作用強度與呼吸作用強度相等，17時之后，光合作用小于呼吸作用強度，小室中二氧化碳增加，氧氣減少，

解答 解：（1）一天中光合作用強度與呼吸作用強度相等的點是小室中氣體變化的拐點，是8時和17時；在9～16時之間，小室中二氧化碳含量減少，氧氣含量增加，因此光合作用強度大于呼吸作用強度；17時，光合作用強度與呼吸作用強度相等，17時之后，光合作用強度小于呼吸作用強度，有機物減少，因此17時，有機物含量最多；20時候容器內(nèi)O₂濃度持續(xù)減小，但是氧氣減少量小于二氧化碳的增加量，因此此時植物細胞既進行有氧呼吸，也進行無氧呼吸．
（2）分析實驗可知，甲組先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時間各為3.75ms（毫秒），處理的總時間為135s，乙組持續(xù)光照135s，沒有做光照、黑暗交替的處理，因此乙組是實驗組；甲組處理時間是135s，光照時間是67.5s，乙組光照時間是135s，甲組合成的有機物是乙組的94%，因此甲組植物合成有機物的量高于乙組合成的有機物的量．
故答案為：
（1）8時和17時    光合速率大于呼吸速率    17    有氧呼吸和無氧呼吸    20時后兩條曲線開始出現(xiàn)不對稱，植物CO₂的釋放量大于0₂的吸收量（或植物CO₂的釋放速率大于0₂的吸收速率）
（2）對照    高于     甲組只用了乙組一半的光照時間，其光合作用產(chǎn)物的相對含量卻是乙組的94%

點評 本題旨在考查學(xué)生理解光合作用與呼吸作用的關(guān)系、光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系、光照對光合作用的影響，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識結(jié)合題圖曲線進行推理、綜合解答問題．