Question

寒假期間，某中學生物興趣小組同學探究了不同CO₂濃度對番茄幼苗生長的影響，數據分析如下：圖1所示番茄幼苗光合作用強度增長率隨外界CO₂濃度變化曲線圖；圖2所示番茄幼苗某葉肉細胞在外界CO₂濃度分別為a、b、c、d時，單位時間內葉肉細胞CO₂釋放量和葉綠體O₂產生總量的變化圖；實驗過程中，其他環境條件均適宜．

（1）據圖1回答，在D點時，番茄幼苗葉肉細胞中消耗[H]的場所有

 

，限制D點光合作用速率的主要環境因素是

 

；C點和B點相比，葉綠體中ADP的含量

 

（填“較低”“相等”或“較高”）．
（2）圖2中，當CO₂濃度為b時，葉肉細胞的光合作用強度增長率對應圖1中的

 

段（用字母表示）；當CO₂濃度為c時，單位時間內該葉肉細胞可釋放

 

單位的氧氣，一段時間后番茄幼苗生長表現為

 

（填“生長受抑制”、“不生長”或“正常生長”）．
（3）已知番茄幼苗光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，在其他條件不變的情況下，將溫度調節到30℃，圖1中的D點將

 

（填“向左”或“向右”）移動；圖2中c對應的柱狀體高度將

 

（填“升高”或“降低”）．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：植物在光照條件下進行光合作用，光合作用分為光反應階段和暗反應階段，光反應階段在葉綠體的類囊體薄膜上進行水的光解，產生ATP和[H]，同時釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應階段三碳化合物的還原，細胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進行，為細胞的各項生命活動提供能量．
光合作用受到光照強度、溫度和二氧化碳濃度的影響．據此分析解答．

解答： 解：（1）圖1表示光合作用強度增長率的變化，根據圖解，D點時增長率為0，但此點時光合作用速率達到最大，植物可以同時進行光合作用和呼吸作用，故此點消耗[H]的生理過程是有氧呼吸第三階段和光合作用暗反應，場所分別是線粒體內膜和葉綠體基質；根據曲線變化，該圖表示的是二氧化碳濃度對光合作用增長率的影響，故D點時限制光合速率不再增加的因素是二氧化碳濃度以外的其它因素如光照強度等；C點和B點相比，二氧化碳濃度較高，故在光照強度一定的情況下，C點消耗ATP較高，故產生的ADP含量相對較高．
（2）從圖2可知，根據二氧化碳濃度為a時，植物沒有氧氣產生即植物沒有光合作用；二氧化碳濃度為b時，CO₂釋放量和O₂生產總量相等，植物呼吸作用產生的CO₂首先供應葉綠體進行光合作用，剩余部分釋放到外界，說明此時呼吸作用大于光合作用；二氧化碳濃度為c時，植物未表現向外界釋放二氧化碳，說明此時植物呼吸產生的二氧化碳全部被光合作用利用即光合作用速率大于呼吸速率；由此可判斷在此過程中光合速率一直在增加，即對應圖1中的AB段；根據二氧化碳濃度為a時，植物沒有氧氣產生即植物沒有光合作用，故此時CO₂釋放量即為凈呼吸速率也即氧氣消耗量為6．所以c點時，O₂產生量為6，消耗量也為6，故單位時間內該葉肉細胞可釋放0單位的氧氣；由于c點時植物白天光合作用速率和細胞呼吸速率相等，而晚上還要進行細胞呼吸消耗有機物，故長期處于此點，番茄的生長將受到抑制．
（3）已知該葉肉細胞光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，在其他條件不變的情況下，將溫度調節到30℃，此時呼吸作用將上升，產生更多的二氧化碳，由于D點時光合作用和呼吸作用相等，故此點條件下只需較低的二氧化碳即可滿足光合需求即D點左移；c對應條件下，植物O₂產生總量為6單位，將溫度由葉肉細胞光合作用最適溫度25℃升高到30℃后，葉肉細胞的光合作用變弱，對應O₂產生總量會減少，則圖2中c對應的柱狀體高度將降低．
故答案為：
（1）線粒體內膜和葉綠體基質   光照強度   較高
（2）AB    0   生長受抑制
（3）向左   降低

點評：此題主要考查影響光合作用的因素以及細胞呼吸的過程和意義，意在考查學生對基礎知識的理解掌握，難度適中．