Question

17．選取某植物幼苗進(jìn)行無土栽培實(shí)驗(yàn)，圖為該幼苗的光合速率、呼吸速率隨溫度變化曲線圖．請(qǐng)據(jù)圖回答：
（1）溫度在0～5℃之間，該植物幼苗細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（2）假設(shè)上述實(shí)驗(yàn)在缺Mg的條件下進(jìn)行，在其他條件相同的情況下，圖中的A點(diǎn)會(huì)向右（左、右）移動(dòng)．
（3）溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)控制的最低溫度為20℃．
（4）限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是溫度；圖中B、D點(diǎn)光合作用制造的有機(jī)物是呼吸作用消耗有機(jī)物的兩倍．
（5）為了探究不同條件對(duì)植物光合速率和呼吸速率的影響，用8株各有20片葉片、大小長勢相似的某盆栽植株，分別放在密閉的玻璃容器中，在不同條件下利用傳感器定時(shí)測定密閉容器中二氧化碳的含量．實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表：

編號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8
溫度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照強(qiáng)度（Lx）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
12小時(shí)后CO2量（g）	-0.5	+0.1	-1.5	+0.4	-3.0	+1.0	-3.1	+0.8

（注：“+”表示環(huán)境中二氧化碳增加；“-”表示環(huán)境中二氧化碳減少）
①用編號(hào)為2、4、6、8的裝置可構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，該實(shí)驗(yàn)組合的目的是探究溫度對(duì)植物呼吸作用速率的影響．欲探究其細(xì)胞呼吸的最適溫度，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是在20～40℃之間縮小溫度梯度做平行實(shí)驗(yàn)．
②由表可知，植物光合最強(qiáng)的是第5編號(hào)組實(shí)驗(yàn)．
③現(xiàn)有一株某植物的葉黃素突變體，將其葉片進(jìn)行了紅光照射光吸收測定，與正常葉片相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是光吸收差異不（“不”或“非常”）顯著．

Answer 1

分析 分析題圖可知，植物從空氣中吸收的二氧化碳的量為凈光合作用的量，呼吸作用氧氣的消耗量是實(shí)際呼吸作用的量，A點(diǎn)從空氣中吸收的二氧化碳為0，光合作用小于或等于呼吸作用，光合作用產(chǎn)生的氧氣完全被呼吸作用吸收，隨著溫度的升高，光合作用和呼吸作用都逐漸增強(qiáng)，大于5℃后經(jīng)光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用，實(shí)際光合作用等于凈光合作用加上呼吸作用．

解答 解：
（1）溫度在0-5℃之間，呼吸作用有氧氣的供應(yīng)，所以呼吸作用進(jìn)行的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（2）鎂元素是葉綠素的重要組成元素，在缺Mg條件下葉綠素合成不足，光補(bǔ)償點(diǎn)會(huì)增大，A點(diǎn)會(huì)向右移動(dòng)．
（3）據(jù)乙圖分析，溫室栽培該植物，為獲得最大經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)該保持植物的凈光合積累量是最大的，分析圖乙可知，在溫度為20度時(shí)，光合作用的凈積累量最大，最有利于植物的生長．
（4）分析題圖曲線可知，AB段隨溫度升高，凈光合作用升高，該階段限制光合作用的因素是溫度；B點(diǎn)、D點(diǎn)凈光合作用與呼吸作用相等，因此實(shí)際光合作用是呼吸作用的2倍．
（5）①序號(hào)②④⑥⑧可構(gòu)成另一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)組合，該實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度不同，并且光照強(qiáng)度為0，因此此組實(shí)驗(yàn)可探究了溫度對(duì)植物呼吸作用速率的影響．由于溫度會(huì)影響酶的活性，在最適溫度條件下，酶活性最強(qiáng)，低于或高于該溫度，酶的活性均有所下降．因此通過實(shí)驗(yàn)可以得出：在一定范圍內(nèi)，植物呼吸作用（強(qiáng)度/速度）隨溫度的提高而增加；超過一定溫度范圍，植物呼吸作用（強(qiáng)度/速度）隨溫度的提高而降低．欲探究其細(xì)胞呼吸的最適溫度，需要在20～40℃之間縮小溫度梯度做平行實(shí)驗(yàn)．
②根據(jù)表格信息可以看出在光照強(qiáng)度為0時(shí)，二氧化碳釋放的量可以代表呼吸速率即第6組時(shí)最多，12小時(shí)二氧化碳的變化量為凈光合作用，真正的光合速率等于呼吸速率+凈光合速率，所以第5組，光合速率最大．
③葉黃素主要吸收藍(lán)紫光，所以對(duì)紅光的吸收比較少．
故答案為：
（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體  
（2）右  
（3）20  
（4）溫度  B、D
（5）①2、4、6、8  在20～40℃之間縮小溫度梯度做平行實(shí)驗(yàn)  ②5  ③不

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是有氧呼吸的過程，有氧呼吸與光合作用的關(guān)系，溫度對(duì)于光合作用和有氧呼吸過程的影響正確解讀題圖曲線獲取信息是解題的關(guān)鍵，對(duì)于光合作用、呼吸作用、植物激素的影響綜合應(yīng)用是本題考查的重點(diǎn)．