Question

( 16 分）某兴趣小组以天竺葵为实验材料开展了其叶片光合作用和呼吸作用的日变化关系研究。实验结果如下图(左)所示。回答问题：

（1）图中曲线1表示                       ；曲线2表示                              。

（2）从图示看，该植物光合作用在13时表现为“午休”现象，此时叶片细胞中的叶绿体内C₃和还原氢的含量变化分别是               、               。（填“减少”、“不变”或“增加”）

（3）如果将观察对象改为植物释放O₂的速率，假定该植物只进行有氧呼吸，则释放的O₂最快时的速率约为                       。

（4）在25℃的条件下，该兴趣小组将天竺葵置于不同光照强度及是否施肥的条件下培养，实验结果如上图(右)所示，该植物光合作用、呼吸作用的最适温度分别是（25℃、30℃)。请据图回答以下问题：

①C点条件下限制该植物CO₂吸收量的主要因素是                                     。

②与D点相比，B点条件下限制CO₂吸收量的因素是                                   。

③土壤含水量在                     的条件下施肥效果明显。

Answer

(每空2分，共16分)

（1）光合作用固定CO2速率 呼吸作用产生CO2速率

（2）减少 增加 （3）15μmol·m-2·s-1

（4）①水分或土壤含水量 ②光照强度 ③40％～60％

【解析】

试题分析：（1）分析左侧的图示可知：曲线1表示光合作用固定CO2速率，曲线2表示呼吸作用产生CO2速率。

（2）该植物光合作用在13时表现为“午休”现象，其原因是：蒸腾作用过强，部分保卫细胞因失水而导致气孔关闭，致使CO2供应不足，CO2的固定过程减弱，生成的C3减少，进而引起C3的还原过程减弱，消耗的[H]和ATP减少，使氢的含量增加。

（3）依题意可知，若将观察对象改为植物释放O2的速率，则植物释放O2的速率＝光合作用固定CO2速率－呼吸作用产生CO2速率。假定该植物只进行有氧呼吸，当曲线1与曲线2的间距最大时，则为O2的释放最快时的速率，分析图示可知，此时光合作用固定CO2速率为20μmol·m-2·s-1，呼吸作用产生CO2速率为5μmol·m-2·s-1，所以植物释放O2最快时的速率＝20－5＝15μmol·m-2·s-1。

（4）①分析右图可知，C点条件下已经施肥，因此限制该植物CO2吸收量的主要因素是水分或土壤含水量。 ②B、D两点都已经施肥，而且土壤含水量相同，但D点时的光照强度大于B点，因此，与D点相比，B点条件下限制CO2吸收量的因素是光照强度。

③右图显示，在相同的光照强度下，当土壤含水量在40％～60％时，施肥组的CO2吸收量明显高于未施肥组，即施肥效果明显。

考点：本题考查光合作用、呼吸作用及其影响光合作用的因素的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。