Question

【題目】Ⅰ、某研究小組測得在適宜條件下某植物葉片遮光前吸收CO２的速率和遮光（完全黑暗）后釋放CO２的速率。吸收或釋放CO２的速率隨時(shí)間變化趨勢的示意圖如圖（吸收或釋放CO２的速率是指單位面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)吸收或釋放CO２的量），回答下列問題：

（1）在光照條件下，圖形A＋B＋C的面積表示該植物在一定時(shí)間內(nèi)單位面積葉片光合作用__________，其中圖形B的面積表示__________，CO２進(jìn)出葉肉細(xì)胞都是通過________________的方式進(jìn)行的。

（2）在上述實(shí)驗(yàn)中，若提高溫度、降低光照，則圖形______（填“A”或“B”） 的面積變小，圖形_______（填“A”或“B”）的面積增大，原因是_________________________________________。

Ⅱ、某興趣小組為了探究溫度對植物有機(jī)物積累速度的影響，做了如下的探究實(shí)驗(yàn)：

（一）從水稻植株受光面積相近的葉切取若干葉面積為1cm2的葉圓片。

（二）取5片葉圓片烘干稱重，結(jié)果分別為5.8、5.9、6.1、6.4、5.8（單位：mg）。

（三）相同時(shí)間里，取15片葉圓片，均分成3組，分別放置在150C、250C、350C、三個(gè)溫度條件下暗處理0.5小時(shí)；取另外15片葉圓片，均分成3組，分別放置在上述三個(gè)溫度條件下適宜光照環(huán)境中0.5小時(shí)。

（四）上述0.5小時(shí)處理后烘干上述30片葉圓片，并稱重，結(jié)果見下表：（單位：mg）

	150C					250C						350C
暗處理	4.1	4.3	4.6	4.3	4.2		3.7	3.3	3.8	3.9	3.3		2.8	2.5	2.3	2.7	2.2
光處理	8.3	8.1	8.1	8.2	8.3		9.5	8.9	8.7	9.1	9.8		9.8	10.1	9.9	10.3	9.9

（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，150C時(shí)呼吸速率為_______mg/cm2．h（用有機(jī)物的消耗量來表示）；光照強(qiáng)度適宜，350C時(shí)植物光合作用制造有機(jī)物的速率為_______mg/cm2．h。

（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，溫室栽培作物要獲得高產(chǎn)量，可采取的環(huán)境溫度控制措施是：________________。

Answer 1

【答案】固定的二氧化碳總量 呼吸作用釋放出的二氧化碳量 自由擴(kuò)散 A B 光合速率降低，呼吸速率增強(qiáng) 3.4 15 白天溫度高（光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度都增大，但是光合作用強(qiáng)度增加得更多，增加有機(jī)物積累量)；晚上溫度降低(呼吸作用強(qiáng)度減弱，減少了有機(jī)物的消耗)，晝夜溫差大更有利于有機(jī)物積累

【解析】

圖象反應(yīng)了遮光前后植物吸收或釋放CO2速率變化，與傳統(tǒng)題目相比較最明顯區(qū)別是在遮光后短時(shí)間內(nèi)CO2釋放速率明顯超過細(xì)胞在同等條件下細(xì)胞呼吸作用釋放CO2速率，對此能否準(zhǔn)確理解是題目的難點(diǎn)也是關(guān)鍵點(diǎn)。從圖形可看出當(dāng)遮光一段時(shí)間后二氧化碳釋放速率達(dá)到穩(wěn)定，由于遮光后植物沒有光合作用只有呼吸作用所以B值就應(yīng)代表該植物呼吸作用釋放二氧化碳速率，B+C是代表在遮光短時(shí)間內(nèi)釋放二氧化碳速率最大值，因此C代表遮光后短時(shí)間內(nèi)除呼吸作用釋放二氧化碳外其他途徑釋放二氧化碳速率。

（1）根據(jù)坐標(biāo)圖分析，A為葉肉細(xì)胞吸收外界的CO2，而B+C的總和則是植物自身產(chǎn)生CO2的量，兩部分的CO2都會被植物的葉肉細(xì)胞所吸收，即光合作用固定的CO2。遮光之后，植物主要進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生CO2，根據(jù)遮光后平穩(wěn)段的直線的變化趨勢可以推出B的面積表示這段時(shí)間內(nèi)植物呼吸作用放出的CO2量，而C段則表示植物可能通過其他途徑產(chǎn)生CO2。CO2屬于小分子，進(jìn)出細(xì)胞都是通過自由擴(kuò)散的方式進(jìn)行的。

（2）光照直接影響到光反應(yīng)，當(dāng)光照降低時(shí)光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH、ATP數(shù)量也會下降導(dǎo)致暗反應(yīng)中還原CO2量也會下降所以圖形A面積變小，呼吸作用的最適溫度高于光合作用的最適溫度，當(dāng)溫度升高時(shí)酶活性有所增加呼吸作用加快故圖形B面積變大。

（3）據(jù)表分析，表中數(shù)據(jù)暗處理時(shí)測定的是呼吸作用，15℃時(shí)呼吸速率為：[（5.8+5.9+6.1+6.4+5.8）-（4.1+4.3+4.6+4.3+4.2）]÷5÷0.5=3.4mg/cm2．h。光照強(qiáng)度適宜，真正的光合作用=呼吸作用+表觀光合作用，35℃時(shí)植物光合作用制造有機(jī)物的速率為：[（5.8+5.9+6.1+6.4+5.8）-（2.8+2.5+2.3+2.7+2.2）]÷5÷0.5+[（9.8+10.1+9.9+10.3+9.9）-（5.8+5.9+6.1+6.4+5.8）]÷5÷0.5=15mg/cm2．h。

（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，溫室栽培作物要獲得高產(chǎn)量，可采取的環(huán)境溫度控制措施是白天溫度高（光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度都增大，但是光合作用強(qiáng)度增加得更多，增加有機(jī)物積累量）；晚上溫度降低（呼吸作用強(qiáng)度減弱，減少了有機(jī)物的消耗），晝夜溫差大更有利于有機(jī)物積累。