Question

17．有人對農田中甲、乙兩種植物做了有關光合作用的研究．圖1是它們單位時間內吸收與釋放二氧化碳的量隨光照強度變化的曲線，圖2表示甲植物葉肉細胞中兩種細胞器在圖1中四種不同光照強度（0、b₂、b₁、c）下的生理狀態．請據圖分析回答問題：

（1）藥用植物細辛適宜在密林下潮濕背陰處生活，蒲公英則適宜生長在曠野路邊．圖1中，能代表蒲公英的曲線是甲；當光照強度為b₁時，甲植物葉肉細胞內產生ATP的場所有葉綠體、線粒體、細胞質基質．請在下面寫出與b₁生理狀態有關的反應式：CO₂+H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+O₂．C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（2）圖2中細胞器①利用CO₂的場所和細胞器②產生CO₂的場所依次是葉綠體基質、線粒體基質、溫度．
（3）對甲植物來說圖1四種不同光照強度（0、b₂、b₁、c）對應圖2中狀態依次是Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ．
（4）生產實踐中經常在大棚中栽培乙植物．若圖1表示大棚內乙植物在溫度、水分適宜的條件下測得的曲線，則d點之后限制增產的主要外界因素最可能是CO₂濃度．
（5）以測定的CO₂吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光合作用與細胞呼吸的影響，結果如表所示：

溫度/℃	5	10	20	25	30	35
光照條件下CO2吸收量（mg•h-1）	1	1.8	3.2	3.7	3.5	3
黑暗條件下CO2釋放量（mg•h-1）	0.5	0.75	1	2.3	3	3.5

溫度在25℃--30℃間光合作用制造的有機物總量逐漸增加（增加、減少）．假設呼吸作用晝夜不變，植物在25℃時，一晝夜中給植物光照14h，則一晝夜積累葡萄糖（假設光合產物只為葡萄糖）為24mg（四舍五入到整數）．

Answer 1

分析 據圖分析：圖1中細辛適宜在密林下潮濕背陰處生活，森林腐殖質層的光線比較弱，因此乙植物屬于陰生植物，其光補償點和光飽和點都應比較低，因此對應圖中曲線乙；蒲公英適宜在適宜生長在曠野路邊，屬于喜陽植物，光飽和點較高，因此對應曲線甲．
圖2中，釋放氧氣的細胞器①表示葉綠體，釋放二氧化碳的細胞器②是線粒體．Ⅰ中，葉綠體除了吸收來自線粒體的二氧化碳外，還從環境中吸收二氧化碳，說明光合作用大于呼吸作用；Ⅱ中，線粒體除了產生的二氧化碳一部分給葉綠體用，還有一部分釋放到細胞外，說明呼吸作用大于光合作用；Ⅲ中，二氧化碳和氧氣剛好互為利用，說明光合作用等于呼吸作用；Ⅳ中，葉綠體不進行光合作用，說明只進行呼吸作用

解答 解：（1）圖1中甲曲線代表的植物適于生活在較強的陽光下，乙曲線代表的植物適于生活在弱光的環境中，所以甲可表示蒲公英的光合速率變化曲線，乙可表示細辛的光合速率變化曲線．當光照強度為b1時，光合速率等于呼吸速率，甲植物葉肉細胞內產生ATP的場所有葉綠體、線粒體、細胞質基質．b₁生理狀態有關的是光合作用與呼吸作用，其反應式為：CO₂+H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+O₂．C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量．
（2）圖2中細胞器①是葉綠體，利用CO₂的場所是葉綠體基質，細胞器②是線粒體，產生CO₂的場所分別線粒體基質．Ⅳ狀態時，不進行光合作用，只進行呼吸作用，影響O₂消耗速率的環境因素主要是溫度．
（3）甲植物0時只進行呼吸作用，b2時細胞呼吸速率大于光合速率，b1時光合速率等于呼吸速率，c光合速率大于呼吸速率，對應圖2中狀態依次是Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ．
（4）大棚內乙植物在溫度、水分適宜的條件下，d點之后隨著光合強度增強光合速率不再增加，限制增產的主要外界因素不是光照強度，最可能是CO₂濃度．
（5）光照條件下CO₂吸收量（mg•h^-1）表示凈光合速率，黑暗條件下CO₂釋放量（mg•h^-1）表示呼吸速率，總光合作用=凈光合速率+呼吸速率，比較在溫度在25℃-30℃二者的和，說明光合作用制造的有機物總量漸增加．植物在25℃時，一晝夜中給植物光照15小時，CO₂吸收量為凈吸收量是15×3.7=55.5，去除植物只進行呼吸作用的9小時產生的二氧化碳，2.3×9=20.7，一晝夜CO₂吸收量=55.5-20.7=34.8，根據光合作用的反應式可知，一晝夜積累葡萄糖為34.8×180÷6÷44=24mg．
故答案為：
（1）甲     葉綠體、線粒體、細胞質基質    CO₂+H₂O$→_{葉綠體}^{光能}$（CH₂O）+O₂．C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量
（2）葉綠體基質、線粒體基質、溫度
（3）Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ
（4）CO₂濃度
（5）增加    24

點評 本題考查了光合作用和呼吸作用的相關知識，意在考查考生的識圖能力，能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力．