Question

【題目】下圖甲為研究光照強度對某植物光合作用強度影響實驗示意圖，圖乙表示其細胞氣體交換情況，圖丙表示光照強度與光合速率的關系，圖丁表示夏季晴朗的一天，某種綠色植物在24小時內02吸收和釋放速率的變化示意圖（單位:mg/h）。A、B點對應時刻分別為6點和19點。

（1）圖甲中僅給植物提供H218O，正常生長一段時間，最先出現放射性的物質有_______和_______。圖乙中光合作用暗反應的具體部位字母及名稱是[ ]______________。圖丙中_____（填“A點”“B點”或“C點”）所處的生理狀態與圖乙中葉肉細胞所處狀態相同。圖丙中限制A～C段光合速率的主要因素是_____________，若提高溫度，曲線的變化是__________（選填“上移” “下移” “不動”或“無法確定”）。圖丁中24小時內能進行光合作用的時段是_____________。

（2）圖丁中測得該植物一晝夜的02凈釋放量為300mg。假設該植物在24小時內呼吸速率不變，則該植物一天通過光合作用產生的02總量是_________mg，光合作用速率最高時，光合作用每小時利用C02的量是_______mg。圖中陰影部分所表示的02釋放量為__________mg。

Answer 1

【答案】氧氣 二氧化碳 [b]葉綠體基質 C點 光照強度 無法確定 5點～20 點 588 77 420

【解析】

本題以圖文結合的形式，綜合考查學生對光合作用、有氧呼吸等相關知識的識記和理解能力，以及獲取信息、分析問題的能力。

(1) 圖甲中僅給植物提供H218O，被植物吸收后，在光合作用的光反應階段中被分解產生[H]和1802，也可以在有氧呼吸的第二階段與丙酮酸一起被徹底分解成C18O2和[H]，因此正常生長一段時間，最先出現放射性的物質有1802和C18O2。圖乙中光合作用暗反應的具體部位字母及名稱是[b]葉綠體基質。圖乙中，線粒體產生的CO2全部進入葉綠體，葉綠體又從外界吸收了CO2，說明細胞此時的光合作用強度大于呼吸作用強度。分析圖丙可知：A、B、C點所處的生理狀態分別表示呼吸作用強度、光合作用強度等于呼吸作用強度、光合作用強度大于呼吸作用強度，可見，圖丙中的C點所處的生理狀態與圖乙中葉肉細胞所處狀態相同。圖丙中A～C段的光合速率隨著光照強度的增加而增加，說明限制A～C段光合速率的主要因素是光照強度。因不知圖丙實驗所控制的溫度是否為該植物光合作用的最適溫度，所以若提高溫度，由于信息不足，曲線的變化將無法確定。分析圖丁曲線，綠色植物在24小時內，不進行光合作用時氧氣的釋放量最小、吸收速率最大，對應的時段是0點～5點和20點～24點，因此能進行光合作用的時段是5點～20點。

(2) 依題意并分析圖丁可知：植物的呼吸速率＝12mg/h，該植物一晝夜的O2凈釋放量＝300mg，因此該植物一天通過光合作用產生的O2總量＝一晝夜的O2凈釋放量＋呼吸速率×24h＝300mg＋12mg/h×24h＝588mg。光合作用速率最高時，光合作用每小時產生的氧氣量＝44 mg/h＋12 mg/h＝56mg/h，依據反應式“”可推知每小時利用CO2的量＝（56×44×6）÷（32×6）＝77mg。植物夜晚不進行光合作用，但會通過呼吸作用消耗氧氣，白天光合作用進行了20－5＝15小時，圖中陰影部分所表示的O2釋放量為白天光合作用的釋放量＝300＋（24－15）×12＋1/2×12×1×2＝420mg。