Question

10．回答下列問題
選取生長狀況相似的A、B兩種植物，將每一片對稱葉一半曝光另一半遮光，并阻斷葉片中有機物的運輸，分別置于不同光照強度下（室溫 25℃，其他培養(yǎng)條件相同且適宜），1h后在A、B植物曝光和遮光部位用打孔器各取、100cm²的葉圓片，分別稱量干重，得到相關(guān)數(shù)據(jù)：
①與實驗前比較，A植物遮光部分干重減少0.5g，B植物遮光部分干重減少0.7g；
②曝光部分和遮光部分干重的差值如下：

光照強度（lx）	0	500	1000	1500	2000	2500	3000
A植物的干重差（g）	0	0.5	0.8	1.3	1.5	1.5	1.5
B植物的干重差（g）	0	0.6	1.0	1.4	2.1	2.3	2.3

請分析回答：
（1）光照強度為500lx時，A植物曝光部分的總光合速率是0.5g•100cm^-2•h^-1．此時，葉肉細胞中產(chǎn)生ATP的場所有葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體．
（2）光照強度為1500lx時，A、B兩植物曝光部分有機物凈積累量較高的是A植物．
（3）光照強度為2500lx時，限制B植物光合作用速率的主要環(huán)境因素是溫度．若將室溫升高到30℃，發(fā)現(xiàn)B植物遮光部分干重的減少量增加，說明B植物細胞呼吸酶的最適溫度大于（填“大于”、“等于”或“小于”）25℃．
（4）根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)，在圖1中畫出光照強度對A植物曝光部分凈光合速率影響的曲線．

（5）近年來冬季北方大部出現(xiàn)嚴重霧霾天氣，對植物光合作用產(chǎn)生了明顯影響，某興趣小組假設(shè)霧霾中植物光合作用的下降的原因有兩種可能：一是霧霾中的污染顆粒導致光照強度下降，影響了光合作用的光反應階段；二是污染顆粒堵塞了氣孔使CO₂的吸收減少，影響了光合作用的暗反應階段．
該興趣小組設(shè)計如下裝置進行實驗（圖2）：實驗目的：探究霧霾中植物光合作用的下降的原因；該實驗的自變量是裝置內(nèi)空氣的種類（空氣中是否有霧霾顆粒等）．請將實驗原理補充完整：在其他環(huán)境條件相同的條件下，分別測量葉肉細胞中三碳化合物（C₃）的含量作為檢測指標，若霧霾只影響光反應階段，則C₃含量上升，若只影響暗反應階段，則C₃含量下降；
若實驗結(jié)果是兩組三碳化合物含量無顯著差異，說明霧霾對光反應和暗反應均有影響．

Answer 1

分析 1、植物遮光部分干重減少量為呼吸作用消耗有機物量．植物曝光部分和遮光部分干重的差值=植物原干重量+（曝光部分的總光合速率-呼吸速率）-（植物原干重量-呼吸速率）．
2、霧霾中植物光合作用的下降的原因解釋有兩種可能：一是光反應階段需要光照才可以進行，如果霧霾中的污染顆粒導致光照強度下降，影響了光合作用的光反應階段；二是CO₂是進行暗反應的原料，污染顆粒堵塞了氣孔使CO₂的吸收減少，影響了光合作用的暗反應階段．

解答 解：（1）A植物遮光部分干重減少0.5g，說明呼吸作用消耗有機物為0.5g．根據(jù)表格中數(shù)值發(fā)現(xiàn)：光照強度為500lx時，A植物曝光部分和遮光部分干重的差值=A植物原干重量+（曝光部分的總光合速率-呼吸速率）-（A植物原干重量-呼吸速率）=0.5，即：曝光部分的總光合速率=0.5+呼吸速率-呼吸速率=0.5+0.5-0.5=0.5g•100cm^-2•h^-1．此時，葉肉細胞同時進行光合作用和呼吸作用，光合作用的光反應階段可產(chǎn)生ATP，有氧呼吸三個階段都可產(chǎn)生ATP，即產(chǎn)生ATP的場所有葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體．
（2）根據(jù)題（1）分析可知：光照強度為1500lx時，A植物曝光部分有機物凈積累量=1.3-0.5=0.8g•100cm^-2•h^-1，B植物曝光部分有機物凈積累量=1.4-0.7=0.7g•100cm^-2•h^-1，可推知：A、B兩植物曝光部分有機物凈積累量較高的是A植物．
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，光照強度為2500lx后，再增加光照強度，B植物的干重差也不會發(fā)生改變，說明光照強度不是限制因素．除溫度外，其他培養(yǎng)條件相同且適宜，所以限制B植物光合作用速率的主要環(huán)境因素是溫度．若將室溫升高到30℃，發(fā)現(xiàn)B植物遮光部分干重的減少量增加，說明呼吸速率增強，即B植物細胞呼吸酶的活性增強，即呼吸酶的最適溫度大于25℃．
（4）根據(jù)題（2）分析可知：光照強度為0lx時，A植物曝光部分凈光合速率=0-0.5=-0.5g•100cm^-2•h^-1；光照強度為500lx時，A植物曝光部分凈光合速率=0.5-0.5=0g•100cm^-2•h^-1；光照強度為1000lx時，A植物曝光部分凈光合速率=0.8-0.5=0.3g•100cm^-2•h^-1；光照強度為1500lx時，A植物曝光部分凈光合速率=1.3-0.5=0.8g•100cm^-2•h^-1；光照強度為2000lx時，A植物曝光部分凈光合速率=1.5-0.5=1.0g•100cm^-2•h^-1；光照強度為2500lx時，A植物曝光部分凈光合速率=1.5-0.5=1.0g•100cm^-2•h^-1；光照強度為3000lx時，A植物曝光部分凈光合速率=1.5-0.5=1.0g•100cm^-2•h^-1；在圖1中可畫出光照強度對A植物曝光部分凈光合速率影響的曲線如下：

（5）本實驗目的是探究霧霾中植物光合作用的下降的原因．對照圖2裝置可以發(fā)現(xiàn)：裝置內(nèi)空氣種類（空氣中是否有霧霾顆粒）不同，可判斷為該實驗的自變量．在其他環(huán)境條件相同的條件下，若霧霾只影響光反應階段，C₃含量上升；若只影響暗反應階段，C₃含量下降，因此測量葉肉細胞中三碳化合物（C₃）的含量作為檢測指標．若霧霾對光反應和暗反應均有影響，兩組三碳化合物含量無顯著差異．
故答案為：
（1）0.5      葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體   
 （2）A    
（3）溫度   大于  
 （4）

（5）探究霧霾中植物光合作用的下降的原因；   裝置內(nèi)空氣的種類（空氣中是否有霧霾顆粒等 ）  C₃含量上升，C₃含量下降    霧霾對光反應和暗反應均有影響

點評 本題以表格數(shù)據(jù)為載體，考查了光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識，意在考查考生分析表格、獲取解題信息的能力以及識記理解能力，難度適中．