Question

14．圖l表示利用高粱和小麥在適宜的溫度、光照強度下進行的有關實驗，圖2表示小麥在最適宜的光照強度、C0₂濃度等條件下測得的溫度與光合速率Y呼吸速率的關系曲線．請分析并回答下列問題：

（1）從圖1中可知，影響光合速率的因素有二氧化碳濃度、氧氣濃度、植物種類等．如果將長勢相同的高梁和小麥幼苗共同種植在一個透明密閉的裝置中，保持題干中的條件和21%的O₂體積濃度環境，一段時間后，小麥幼苗先死亡．理由是在低CO₂濃度條件下小麥的光合速率弱（或小麥需要較高CO₂濃度才能進行光合作用）．
（2）圖2中的A點表示在該溫度時光合速率等于呼吸速率，此條件下，葉綠體中ADP的移動方向是從葉綠體基質向類囊體薄膜．
（3）圖2中測得該植物光合速率最大值為（用單位時間內CO₂的吸收量表示）8mg/單位面積•h．當溫度達到55℃時，該植物不再進行光合作用．
（4）如圖2所示小麥在30℃條件下光照12小時，20℃條件下黑暗8小時，有機物（葡萄糖）的積累量為30mg．（圖中的數據取整數）

Answer 1

分析 分析圖解：圖1中，橫軸表示CO₂濃度，隨著CO₂濃度的增加，植物的光合作用先增加后達到飽和點；同時曲線中還看出，高粱的光合速率高于小麥；小麥在不同氧氣濃度下，光合速率也有不同．
圖2中，虛線一直在橫坐標以下，表示CO₂的產生量，因此虛線為呼吸速率隨溫度變化的情況曲線；而實線超過40℃之后表現出釋放二氧化碳，因此實線表示表觀光合作用隨溫度變化的情況曲線．

解答 解：（1）圖1中，橫軸表示CO₂濃度，隨著CO₂濃度的增加，植物的光合作用先增加后達到飽和點；同時曲線中還看出，高粱的光合速率高于小麥；小麥在不同氧氣濃度下，光合速率也有不同，因此影響光合速率的因素有CO₂濃度、O₂濃度、植物種類．如果將長勢相同的高粱和小麥幼苗共同種植在一個透明密閉的裝置中，保持題干中的條件和21%的O₂體積濃度環境，由于高粱的光合速率比小麥高得多，且高粱能利用低濃度的CO₂進行光合作用，而小麥不能，所以小麥因不能合成有機物供自身生命活動利用而死亡．
（2）圖2中很明顯可以看出虛線一直在橫坐標以下，全部為CO₂的產生量，所以虛線表示呼吸速率隨溫度變化的情況曲線，另一條實線為表觀光合作用隨溫度變化的情況曲線．因此圖中A點表示表觀光合速率為0，即光合速率等于呼吸速率．ADP是暗反應的產物，要參與光反應中ATP的形成，故此條件下，葉綠體中ADP的移動方向是從葉綠體基質向類囊體薄膜
（3）光合作用最強的是30℃時，這時外界吸收CO₂為5mg/單位面積•h，自身呼吸作用產生約為3mg/單位面積•h，所以該植物光合速率最大值為8mg/單位面積•h．當溫度為55℃時，兩條曲線相交，說明表觀光合速率等于呼吸速率，即此時光合作用不進行．
（4）圖2小麥在30℃條件下，表觀光合速率為5mg/單位面積•h，20℃條件下的呼吸速率為2mg/單位面積•h，因此光照12小時、黑暗8小時，二氧化碳的凈吸收量=5×12-2×8=44mg，則葡萄糖的積累量=44×180÷264=30mg．
故答案為：
（1）CO₂濃度、O₂濃度、植物種類    小麥   在低CO₂濃度條件下小麥的光合速率弱（或小麥需要較高CO₂濃度才能進行光合作用）
（2）在該溫度時光合速率等于呼吸速率    從葉綠體基質向類囊體薄膜  
（3）8 mg/單位面積•h      55℃
（4）30mg

點評 本題以曲線圖為載體，考查了影響光合作用和呼吸作用的因素以及與光合作用和呼吸作用有關的計算，要求考生具有一定的識圖分析能力和數據處理能力；考生在分析圖2時，確定實現為表觀光合速率，而表觀光合速率=真光合速率-呼吸速率；在審題時注意，題中提出圖2為最適宜條件，因此改變條件可能會使光合速率下降．