Question

某科研人员将绿色的小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内，在不同的光照条件下，测定该容器内氧气量的变化如图所示。请分析回答：

（1）B点时，叶片的光合作用速率______（填“大于”，“小于”或“等于”）呼吸作用速率，A点以后的短时间内，叶片组胞内C₃的量将__________________。

（2）同一小麦植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是________________________。

（3）在5~15min内，该容器内氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为__________________。

（4）如果小麦叶片的呼吸速率始终不变，则在5~15min内，小麦叶片光合作用的平均速率（用氧气产生量表示）是______ mol/min。

Answer

等于 减少 底部叶片衰老，酶活性降低 光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降 6×10-8

【解析】

据图在0～5min之间，容器处于黑暗条件下，此时植物只进行呼吸作用，因此氧气的减少量可表示呼吸作用消耗量，同时也可以计算出呼吸速率；5min之后，给予光照，此时植物同时进行光合作用和呼吸作用，因此氧气的减少量可以表示净光合作用量。

（1）B点时，植物光合作用和呼吸作用同时进行，呼吸作用消耗光合作用产生的氧气，B点时容器内氧气量不再发生变化，说明光合作用产生的氧气正好被呼吸作用消耗掉，即呼吸作用速率等于光合作用速率。A点给予光照，植物开始进行光反应，导致C3化合物开始还原，C3化合物合成不变，因此C3化合物在短时间内减少。

（2）同一小麦植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱，其内部原因最可能是底部叶片衰老，酶活性降低。

（3）在5-15min内，给予光照，叶片进行光合作用，容器内CO2浓度逐渐下降，叶片净光合速率（真正光合速率-呼吸速率）变化的趋势是逐渐减小。

（4）据图可知，0～5分钟之间，小麦叶片在暗室中只进行呼吸作用，所以呼吸作用每分钟消耗氧气量=（5-4）×10-7mol÷5min=0.2×10-7mol/min；5～15min之间，小麦的净光合作用速率=（8-4）×10-7mol÷10min=0.4×10-7mol/min；故5～15min小麦的平均光合作用速率=净光合作用速率+呼吸消耗=0.4×10-7mol/min+0.2×10-7mol/min=6×10-8mol/min。