Question

（1）苧麻俗稱“中國草”，大竹縣被譽為“中國苧麻之鄉”．苧麻纖維所制紡織品具有挺括涼爽、易洗快干、牢固舒適等特點，頗受國內外消費者青睞．下圖表示在適宜的光照、CO₂濃度等條件下，苧麻在不同溫度條件下的凈光合作用速率和呼吸作用速率曲線，圖中實線表示凈光合作用速率，虛線表示呼吸作用速率．
①光合作用的光反應階段產生的[H]和ATP用于暗反應中的

 

過程．光合作用和呼吸作用都受溫度的影響，其中與

 

作用有關酶的最適溫度更高．
②光合速率與呼吸速率相等時對應的溫度是

 

℃．在溫度為40℃的條件下，該苧麻葉肉細胞葉綠體利用的CO₂來源是

 

．
③若溫度保持在20℃的條件下，長時間每天交替進行12h光照、12h黑暗，該苧麻能否正常生長？

 

，原因是

 

．
（2）為研究某池塘光照強度與生態系統平衡的關系，有學生做了這樣一個實驗：從池塘的某一深度取得一桶水樣，分裝于7對黑白瓶中，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為不透光的玻璃瓶，剩余水樣測得原初溶解氧的含量為15g/m³．將7對黑白瓶分別置于7種不同功率的燈泡光照1小時．其間用儀器測定黑白瓶內氧氣濃度的含量（濃度單位g/m³）．實驗結果如下：

光照強度	15w	20w	25w	30w	35w	40w	45w
黑瓶（g/m）	8	8	8	8	8	8	8
白瓶（g/m）	10	13	14	15	20	22	22

①白瓶在光強為25W時產生的氧氣量是

 

g/m³，消耗的氧氣量是

 

g/m³．
②當光照強度大于

 

W時，表明這個生態系統能維護平衡狀態．原因是

 

．
③實驗中設置黑瓶的作用是用來測定

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析曲線圖：實線代表凈光合作用速率曲線，虛線代表呼吸作用速率曲線．與光作用有關的酶的最適溫度約為30℃，而與呼吸作用有關的酶的最適溫度約為40℃．
根據題意和圖表分析可知：黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能進行呼吸作用，因此黑瓶中的溶解氧就會減少．而白瓶完全被曝曬在光下，瓶中的浮游植物可進行光合作用，因此白瓶中的溶解氧一般會增加，且增加量為凈光合量．所以通過黑白瓶溶解氧量及原初溶解氧量的變化，就可以估算出水體的生產力，即呼吸作用量=初始瓶溶解氧-黑瓶溶解氧；凈生產量=白瓶溶解氧-初始瓶溶解氧；總生產量=凈生產量+呼吸作用量=（白瓶溶解氧-初始瓶溶解氧）+（初始瓶溶解氧-黑瓶溶解氧）=白瓶溶解氧-黑瓶溶解氧．

解答： 解：（1）實線代表凈光合作用速率曲線，虛線代表呼吸作用速率曲線．
①光合作用光反應階段產生的[H]和ATP，用于暗反應中三碳化合物的還原的過程．溫度通過影響酶的活性來影響光合作用和呼吸作用速率，由圖可知：與光作用有關的酶的最適溫度約為30℃，而與呼吸作用有關的酶的最適溫度約為40℃，可見，與呼吸作用有關的酶的最適溫度更高．
②凈光合速率=真光合速率-呼吸速率，當光合速率與呼吸速率相等時，凈光合速率為零，對應的溫度是40℃．在溫度為40℃的條件下，苧麻的呼吸速率與光合速率相等，說明苧麻葉肉細胞的呼吸速率小于光合速率，所以該苧麻葉肉細胞葉綠體利用的CO₂除來自自身呼吸產生外，還來自外界環境．
③植物一晝夜有機物的積累量大于零時，植物才能生長．溫度保持在20℃的條件下，植物白天的凈光合速率為2，晚上呼吸速率也為2，則一晝夜有機物的積累量=12×2-12×2=0，所以長時間每天交替進行12h光照、12h黑暗，該苧麻將不能正常生長．
（2）①白瓶在光強為25W時產生的氧氣量是總生產量，即白瓶溶解氧-黑瓶溶解氧=14-8=6g/m³，消耗的氧氣量即呼吸作用量=初始瓶溶解氧-黑瓶溶解氧=15-8=7g/m³．
②對生態系統來說，只有物質輸入大于輸出，即凈光合量大于0時，生態系統才能維持穩定．根據凈生產量=白瓶溶解氧-初始瓶溶解氧，因原初溶解氧的含量為15g/m³，故只有白瓶溶解氧大于15g/m³即光照強度大于30W時，凈光合量才大于0，生態系統才能維護平衡狀態．
③由前面分析可知，黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能進行呼吸作用，故實驗中設置黑瓶的作用是用來測定呼吸作用消耗的氧氣量．
故答案為：
（1）①C₃的還原    呼吸   
②40   由線粒體移向葉綠體（自身呼吸產生的）和從細胞外（外界環境吸收）吸收的    
③不能    該植株24h內凈積累的有機物為0
（2）①6   7      
②30    光合作用釋放的氧氣量大于呼吸作用吸收的氧氣量，從而使水中保持一定的氧氣濃度      
③測定呼吸作用消耗的氧氣量

點評：本題考查光合作用和呼吸作用的綜合應用，意在考查考生的識圖能力和理解所學知識要點的能力；分析曲線圖獲取有效信息的能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論．