Question

13．菰是水稻的一種，其莖基部膨大可作蔬菜食用，稱茭白．科學家對菰的光合作用特性進行研究，將菰的倒數第三片功能葉片在不同溫度和光照強度下進行離體培養，利用紅外CO₂分析儀分析CO₂的變化，所得結果如圖所示：

根據圖1回答問題（1）～（3）：
（1）在溫度為50°時，菰葉片的光合作用速率和呼吸作用速率相同．
（2）若光照和黑暗各占一半，且光照時的光照強度一直和圖1中的光照強度一樣，則菰在10℃時生長狀況為C．
A．干重將減輕      B．干重將增加        C．干重不變        D．無法判斷
（3）用CO₂消耗來表示，35℃時菰葉片的真實光合速率約為24.5μmol•m^-2•s^-1．科學家進一步制作出了光飽和點和光補償點與溫度的對應關系圖如圖2、圖3所示，根據圖1、圖2、圖3，回答問題（4）（5）：
（4）圖2的曲線是在溫度為30℃時作出來的．
（5）種植菰的最適條件是溫度25℃，光照強度1040（uE•m^-2•s^-1）
（6）研究發現，在一天中，菰葉片中細胞間隙CO₂的濃度和凈光合速率的值呈現出負相關性，請簡要解釋出現這種現象的原因凈光合速率的值高細胞對CO₂的吸收利用速率更快，導致細胞間隙CO₂濃度低．

Answer 1

分析 解答本題應掌握：①總光合作用=呼吸作用+凈光和作用．
②影響光合作用的外界環境因素有溫度、光照強度及CO₂濃度等．
③影響呼吸速率的因素有溫度、O₂濃度等．
④光補償點表示在此光照強度下，光合速率與呼吸速率相等，光飽和點表示達到最大光合速率時，最低的光照強度．
由題意知：圖1表示的是溫度通過影響酶的活性來影響凈光合速率和呼吸速率，圖二表示的是光照強度對凈光合速率的影響，圖3表示的是不同溫度下光補償點和光飽和點的變化．據此解答．

解答 解：（1）合作用速率等于呼吸作用速率時，即凈光合作用速率等于0，根據圖1可知，在溫度為3℃和50℃時，凈光合作用速率等于0．
（2）根據題意可知，12小時光照和12小時黑暗，植物有機物的變化條件取決于凈光合作用速率與呼吸作用速率的關系，在10℃時，凈光合作用速率等于呼吸作用速率，因此有機物的量不變．
（3）真光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率，在35℃時，凈光合作用速率為20，呼吸作用速率為4.5，因此真光合作用速率為24.5μmol•m^-2•s^-1．
（4）根據圖2可知，該溫度下的凈光合作用速率最大為22，與圖1中30℃的凈光合作用速率相同，表明圖2是在溫度為30℃時繪制的曲線．
（5）從圖1中可以看出最適溫度是25℃，此時凈光合速率最大，從圖2中可以看出光照強度為1040 時凈光合速率最大．
（6）因為凈光合速率越大，CO₂的消耗就越快，留在葉片中的CO₂濃度就越低．
故答案為：
（1）50°
（2）C
（3）24.5
（4）30
（5）25         1040
（6）凈光合速率的值高細胞對CO₂的吸收利用速率更快，導致細胞間隙CO₂濃度低．

點評 本題主要考查影響光合作用和呼吸作用速率的因素的相關知識，意在考查考生把握知識間內在聯系的能力，讀圖識圖的能力．