Question

如图1表示在25℃下测得的某植物光照强度与光合速率的关系（已知该植物光合作用的最适温度是25℃，呼吸作用的最适温度为30℃）；图2表示该植物叶肉细胞中两种细胞器在不同光照强度下的生理状态，请回答下列问题：

（1）图1中，将温度升高至30℃，c点将向     移动；d点将向            移动。

（2）由图1可知，光照条件下，光照强度大于          klx时植物才会表现出生长现象，在相同温度下，将该植物的叶片置于8klx光照下9小时，然后移到黑暗处15小时，则24小时内每100叶片的光合作用所消耗的CO₂的量为          mg。

（3）图2中细胞器①利用CO₂的场所和细胞器②产生CO₂的场所分别是               ；对该植物来说，图1中四种不同光照强度（a、b、c、d对应光照强度）对应图2中的状态依次是                 。

（4）研究者进行了不同温度和光照强度组合处理对葡萄叶片光合速率、气孔开度及细胞间CO₂浓度的影响实验，结果如图3所示。

①在两种光强度下，温度升高，叶片光合速率均          ；从甲、乙两图分析，原因可能是：随温度升高，             ，使叶片吸收的CO₂减少。

②据丙图可知，分别用适宜光强/40℃、强光/37℃及强光/40℃进行组合处理，推测这些条件下叶片光合速率            （上升/不变/下降）。

Answer

（1）右 左下

（2）2 162

（3）叶绿体基质、线粒体基质 Ⅳ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ

（4）①下降 气孔关闭（气孔开度下降）②下降

【解析】

试题分析：（1）图1的纵坐标表示净光合速率，净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率。已知图1表示在25℃下测得的某植物光照强度与光合速率的关系，该植物光合作用的最适温度是25℃，呼吸作用的最适温度为30℃。c点表示光合作用速率等于呼吸作用速率，d点表示光合作用速率达到最大值时所需要的最小光照强度，即光饱和点。若将温度提高到30℃，则光合作用速率下降，呼吸作用速率增强，因此光饱和点降低，需要提高光照强度才能维持与呼吸作用速率相等，所以c点将向右移动，d点将向左下移动。

（2）植物只有积累有机物才会表现出生长现象。图1显示，光照强度为2klx时，植物的净光合作用速率等于0，没有有机物积累，所以植物若表现出生长现象，光照强度需要大于2klx。当光照强度为8klx时，该植物的净光合速率＝12mg/100cm2/h，呼吸速率＝6mg/100cm2/h；将该植物的叶片置于8klx光照下9小时，然后移到黑暗处15小时，则24小时内每100 cm2叶片的光合作用所消耗的CO2的量＝（12＋6）×9＝162 mg。

（3）图2中细胞器①是叶绿体，CO2是光合作用暗反应的原料，因此利用CO2的场所是叶绿体基质；细胞器②是线粒体，CO2产生于有氧呼吸的第二阶段，所以产生CO2的场所是线粒体基质。在图1中，a所对应光照强度为零，光合作用不能进行，但能进行呼吸作用，与图2中的状态Ⅳ相对应；b所对应光照强度下，该植物实际光合速率小于呼吸速率，线粒体中产生的CO2除了进入叶绿体外，还会释放到细胞外，与图2中的状态Ⅱ相对应；c 所对应光照强度下，该植物的实际光合速率等于呼吸速率，线粒体中产生的CO2全部进入叶绿体中，与图2中的状态Ⅲ相对应；d所对应光照强度下，该植物的实际光合速率大于呼吸速率，线粒体中产生的CO2全部进入叶绿体中，还不能满足光合作用的需求，叶绿体还需从细胞外吸收CO2，与图2中的状态Ⅰ相对应。

（4）①分析甲、乙图可知：在两种光强度下，随着温度的升高，气孔开度下降，使叶片吸收的二氧化碳减少，导致叶片光合速率下降。

②图丙显示：三种光强下胞间CO2浓度均上升，可能的原因是温度上升影响了光合作用的进行，如高温破坏类囊体膜结构（或高温使酶的活性下降），导致光合速率下降。

考点：光合作用、呼吸作用及其影响因素。