Question

为了探究植物的一些生理特征，研究人员做了一系列的相关实验。请回答下列问题：

（1）图甲反映的是在其它适宜条件下，光照强度对同一植株四种不同着生位置上的叶片的光合作用影响。

①图甲中各曲线与横轴的交点，代表四种不同着生位置上的叶片的______________。在图甲中A点的状态下，叶肉细胞中产生的O₂、CO₂的去向是怎样呢？请在图乙括号中选择性的填写“O₂”或“CO₂”来表示这种状态。______________

②上位叶（着生于植株上部）的光饱和点和光补偿点均明显高于下位叶（着生于植株基部）。若曲线III表示下位叶在不同的光照强度下的光合速率，则表示上位叶的光合速率的曲线最可能是曲线_________。

（2）图丙是某植物在某一晴天和阴天8:30—14:00的光合作用速率变化情况。

①经测定，晴天遮光条件下该植物的CO₂释放速率为0.6μmol·m^-2·s^-1（假设该植物在晴天和阴天的呼吸速率相等），则上午10:30，阴天条件下该植物消耗CO₂的速率是___________μmol·m^-2·s^-1，晴天比阴天消耗CO₂的速率快___________μmol·m^-2·s^-1。

②每分子叶绿素含有一个Mg²⁺，可被H^＋、Cu²⁺等置换。在用该植物的绿叶做“光合色素的提取与分离”实验时，滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加_____的颜色相似，呈黄褐色。实验室常用含Cu²⁺的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素，其能长时间保持叶片标本的绿色，原因可能是_________。

Answer

光补偿点（或光合作用强度等于细胞呼吸强度） I 0.3 1.3 CaCO3 铜代叶绿素比叶绿素稳定

【解析】【试题分析】

分析题图可知，图甲反映的是在其它适宜条件下，光照强度对同一植株四种不同着生位置上的叶片的光合作用影响，该光合速率是净光合速率，各曲线与横轴的交点，代表四种不同着生位置上的叶片的光补偿点，该光照强度下光合作用速率与呼吸作用速率相等。A点是光照强度的饱和点，A点以后限制光合作用速率的因素不再是光照强度，此时光合作用强度大于呼吸作用强度。植物的实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

（1）①图甲中各曲线与横轴的交点，代表四种不同着生位置上的叶片的光补偿点（或光合作用强度等于细胞呼吸强度）；在图甲中A点的状态下，光合作用强度大于呼吸作用强度，此时叶肉细胞中产生的O2、CO2的去向是：叶绿体光合作用产生的O2除了供线粒体有氧呼吸利用外，剩余的都释放到细胞外；叶绿体光合作用需要的CO2有一部分来自线粒体有氧呼吸产生的，还有一部分需要从细胞外吸收。

②据图甲可知，曲线Ⅰ的光饱和点和光补偿点均明显高于曲线Ⅲ，可推知曲线Ⅰ表示上位叶的光合速率。

（2）①晴天遮光条件下该植物的CO2释放速率为0.6μmol·m-2·s-1（假设该植物在晴天和阴天的呼吸速率相等），据图丙可知，上午10:30，阴天条件下该植物的净光合速率为－0.3μmol·m-2·s-1，则该植物消耗CO2的速率＝实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率＝－0.3＋0.6＝0.3μmol·m-2·s-1；同理，上午10:30，晴天该植物消耗CO2的速率＝1＋0.6＝1.6μmol·m-2·s-1，所以晴天比阴天消耗CO2的速率快1.6－0.3＝1.3μmol·m-2·s-1。

②提取色素时加入碳酸钙可以防止叶绿素受破坏，不加碳酸钙时色素提取液为黄褐色；铜代叶绿素比叶绿素稳定，所以用含Cu2+的试剂处理叶片，可使叶片标本长时间保持绿色。