Question

18．某研究者對煙草種子萌發和植株生長過程展開研究，首先將種子置于水分（蒸餾水）、通氣、光照等條件適宜的環境中培養，定期檢測萌發種子的質量變化，結果如甲圖所示．乙圖表示煙草植株光合速率（%）與葉齡的關系，A點表示幼葉成折疊狀，B點表示葉充分展開．

（1）如圖甲所示，實驗小組在第4天測得的種子吸收的O₂與釋放的CO₂之比為1：3，此時煙草細胞有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的比值為1：6；第10天，煙草植株的光合速率等于（大于/小于/等于）呼吸速率．
（2）如圖乙所示，新形成的嫩葉凈光合速率較低，從光合作用的光反應角度分析是由于光合色素含量少，幼葉呈折疊狀，吸收光能少等，CD段相對光合速率明顯下降的原因是葉綠素的含量減少，光合作用所需的酶活性減弱．

Answer 1

分析 圖甲中：第2-6天，種子無光合作用，故干重增加是因種子吸收水分，自由水轉化為結合水導致的；6天后種子干重減少的主要原因是種子進行細胞呼吸，有機物被分解使干重減少．種子吸收的O₂和釋放的CO₂之比為1：3，說明多余的二氧化碳為無氧呼吸釋放的，無氧呼吸的產物還有酒精，場所為細胞質基質．
影響光合作用的環境因素包括：光照強度、二氧化碳濃度、溫度、含水量和礦質元素的含量等；
影響光合作用的內因包括：色素的含量、酶的數量以及五碳化合物的含量等．
圖乙中，在一定范圍內，隨葉齡的增加光合速率增強，但是超過B點后，隨著葉齡的增加而減慢．

解答 解：（1）有氧呼吸總反應式：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量，無氧呼吸的反應式：C₆H₁₂O₆ $\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量．題中提出“種子吸收的O₂與釋放的CO₂之比為1：3”，說明有氧呼吸釋放的二氧化碳：無氧呼吸釋放的二氧化碳=1：2，因此折算成消耗的葡萄糖比例分別為$\frac{1}{6}$、1，即此時煙草細胞有氧呼吸和無氧呼吸消耗葡萄糖的比值為1：6；第10天時，曲線處于低值的相對平衡，說明煙草植株的光合速率 等于呼吸速率．
（2）由乙圖分析：題中提出，A點表示幼葉成折疊狀，B點表示葉片成熟并充分展開，因此AB段由于受光面積小、光合色素含量少，導致光反應吸收光能少，因此新形成的嫩葉凈光合速率較低；從暗反應的角度分析最可能的原因是嫩葉呈折疊狀，氣孔開度少、暗反應所需的酶含量少導致吸收的二氧化碳少．CD段由于植物的葉齡較大，葉片的光合色素含量減少、酶含量減少或酶活性降低，從而導致光合速率明顯下降．
故答案為：
（1）1：6    等于
（2）光合色素含量少，幼葉呈折疊狀，吸收光能少等    葉綠素的含量減少，光合作用所需的酶活性減弱

點評 本題考查了影響光合作用的因素以及光合作用和呼吸作用之間的關系，解答時考生要明確影響光合作用的因素包括外因和內因，因此在分析甲圖時應結合兩種因素分析光反應和暗反應過程；在解答甲圖時，明確總光合速率=凈光合速率+呼吸速率．