Question

15．某科研組對密閉大棚內番茄的光合作用與呼吸作用進行了研究．繪出了單株番茄光合作用強度如圖表示甲、乙兩種植物的光合速率與光照強度的關系．

（1）光合作用受到溫度、二氧化碳和光照強度的影響．其中，二氧化碳濃度直接影響光合作用的暗反應過程．
（2）圖中甲植物達到光飽和點后，若要想進一步提高該植物光合速率，可采取的有效措施有增加二氧化碳濃度、適當提高溫度．
（3）當甲植物在5Klx光照強度條件下，其實際光合速率與乙植物最大的實際光合速率相同．在光強度為12Klx時，甲植物突然停止光照，短期內C₃化合物的含量會增多，C₅化合物的含量會減少．
（4）甲植物在光照強度為8Klx時，5小時中單位葉面積光合作用一共消耗CO₂25mg，而植物從環境中實際吸收CO₂的速度為3mg/h•單位葉面積．
（5）乙植物在1天內（12小時白天，12小時黑夜），要使有機物積累量為正值，白天平均光照強度必須大于4Klx．
（6）將長勢相同、數量相等的甲、乙兩種植物的幼苗分別置于兩個相同的密閉透明玻璃罩內，在光照為12Klx、溫度等相同且適宜的條件下培養，定時測定玻璃罩內的CO₂含量，罩內CO₂的起始濃度為150mg/L．結果甲植物在第20min、CO₂濃度保持在40mg/L時不再變化；乙植物在第35min、CO₂濃度保持在20mg/L時不再變化．請據此在下面的B圖中，畫出該實驗過程中甲、乙兩種植物所在玻璃罩內，CO₂濃度變化的大致曲線圖．
．

Answer 1

分析 光合作用受到溫度、二氧化碳和光照強度的影響，從圖中可以看出甲植物需要更強的光照，一般為陽生植物，而乙植物在較弱光照下光合作用強度高．明確知識點，梳理相關的基礎知識，分析題圖，結合問題的具體提示綜合作答．

解答 解：（1）光反應一定要再光照下才能進行，光照強度的高低影響了色素所能吸收到的光能，所以光照強度影響光反應；二氧化碳在暗反應中與五碳化合物生成三碳化合物，若二氧化碳濃度低則影響植物光合作用的暗反應．
（2）圖中甲植物達到光飽和點后，若要想進一步提高光合速率，可采取的有效措施有增加二氧化碳濃度或適當提高溫度．
（3）光照強度為0時，植物只進行呼吸作用，可知：甲植物的呼吸速率為2，乙植物的呼吸速率為1，從圖中可以看出乙植物最大的凈光合速率為2，而實際光合速率=凈光合速率+呼吸速率=2+1=3；甲植物呼吸速率為2，所以當凈光合速率為1時，其實際光合速率為3，圖中可以看出此時光照強度為5Klx．在光強度為12Klx時，甲植物突然停止光照，光反應停止，產生的[H]和ATP減少，所以短期內C₃化合物的含量會增多，C₅化合物的含量會減少．
（4）當光照強度為8Klx時，植物的凈光合作用速率為3mg/h•單位葉面積，則實際光合速率為3+2=5mg/h•單位葉面積．因此5小時內植物需要消耗25mg的二氧化碳．
（5）乙植物的呼吸速率為1，24h內消耗有機物為24，要使植物正常生長，則12h內光合作用制造的有機物要大于24，實際光合速率要大于2，也即凈光合速率要大于1，從圖中可以看出光照強度為4Klx時，乙植物的凈光合速率為1mg/h•單位葉面積．
（6）
故答案為：
（1）暗反應  
（2）增加二氧化碳濃度     適當提高溫度
（3）5     增多   減少 
（4）25    3   
（5）4      
（6）

點評 本題本題考查光合作用和細胞呼吸相關知識，意在考查學生對曲線的分析能力和作圖能力．有一定的難度，綜合考查了光合作用、呼吸作用于植物正常生長之間的關系，要看出圖中光照強度為0時，植物只能進行呼吸作用．