Question

9．圖l表示利用玉米和大麥在適宜的溫度、光照強(qiáng)度下進(jìn)行的有關(guān)實(shí)驗(yàn)，圖2表示在大麥適宜的光照、CO₂濃度等條件下測(cè)得的溫度與光合作用、呼吸作用曲線．請(qǐng)分析并回答下列問題：

（1）圖1中，ab段表示的生物學(xué)意義是隨著CO₂濃度的增加，玉米的光合作用速率不斷增加，a點(diǎn)的限制因素是二氧化碳濃度，b、c兩點(diǎn)光合速率不同的原因是植物的種類不同．如果將長(zhǎng)勢(shì)相同 的兩株大麥幼苗分別種植在21%和50%的透明密閉裝置中，保持題干中的條件，一段時(shí)間后，O₂體積濃度環(huán)境為50%幼 苗先死亡，理由是在低CO₂濃度條件下大麥的光合速率強(qiáng)（或大麥需要較低CO₂濃度就能進(jìn)行光合作用）
（2）圖2中的②曲線表示呼吸速率隨溫度變化的情況，若其他條件不變，當(dāng)光照強(qiáng)度適當(dāng)增加，則A點(diǎn)不動(dòng)或左移移動(dòng)．圖2中測(cè)得該植物光合速率最大值為（用單位時(shí)間內(nèi)CO₂的吸收量表示）8mg/單位面積．h．當(dāng)溫度達(dá)到55℃時(shí)，該植物不再進(jìn)行光合作用．
（3）圖2中在溫度為30℃時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)的各種[H]用于還原三碳化合物和與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成水．40℃與60℃時(shí)，CO₂的吸收量均為0，二者的區(qū)別是前者為光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合作用速率等于呼吸作用速率；后者表示溫度過高植物已經(jīng)死亡，不能進(jìn)行呼吸作用與光合作用．

Answer 1

分析 分析圖解：圖1中，橫軸表示CO₂濃度，隨著CO₂濃度的增加，植物的光合作用先增加后達(dá)到飽和點(diǎn)；同時(shí)曲線中還看出，玉米的光合速率高于大麥；大麥在不同氧氣濃度下，光合速率也有不同．
圖2中，虛線一直在橫坐標(biāo)以下，表示CO₂的產(chǎn)生量，因此虛線為呼吸速率隨溫度變化的情況曲線；而實(shí)線超過40℃之后表現(xiàn)出釋放二氧化碳，因此實(shí)線表示表觀光合作用隨溫度變化的情況曲線．

解答 解：（1）圖1中，ab段表示在適宜的溫度、光照強(qiáng)度下隨著CO₂濃度的增加，玉米的光合作用速率不斷增加．限制a點(diǎn)光合作用的因素是自變量二氧化碳濃度．b、c兩點(diǎn)的二氧化碳濃度相同，氧氣濃度相同，溫度、光照強(qiáng)度適宜，限制光合作用的因素是植物的種類不同．如果將長(zhǎng)勢(shì)相同的兩株大麥幼苗分別種植在21%和50%的透明密閉裝置中，保持題干中的條件，一段時(shí)間后，在低CO₂濃度條件下大麥的光合速率強(qiáng)（或大麥需要較低CO₂濃度就能進(jìn)行光合作用），O₂體積濃度環(huán)境為50%幼苗先死亡．
（2）圖2中，虛線②一直在橫坐標(biāo)以下，表示CO₂的產(chǎn)生量，因此虛線為呼吸速率隨溫度變化的情況曲線；由于題中提出“在最適宜的光照強(qiáng)度”，若增強(qiáng)光照，呼吸作用不變，而光合速率可能不變，也可能下降，因此A點(diǎn)將不動(dòng)或左移．光合作用最強(qiáng)的是30℃時(shí)，這時(shí)外界吸收CO₂為5mg/單位面積•h，自身呼吸作用產(chǎn)生約為3mg/單位面積•h，所以該植物光合速率最大值為8mg/單位面積•h．當(dāng)溫度為55℃時(shí)，兩條曲線相交，說明表觀光合速率等于呼吸速率，即此時(shí)光合作用不進(jìn)行．
（3）圖2中在溫度為30℃時(shí)，葉肉細(xì)胞內(nèi)光合作用與呼吸作用都可以產(chǎn)生[H]，分別被用于光合作用的暗反應(yīng)中的三碳化合物的還原或有氧呼吸的第三階段與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成水．40℃CO₂的吸收量為0，即為光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合作用速率等于呼吸作用速率；40℃CO₂的吸收量為0，表示溫度過高植物已經(jīng)死亡，不能進(jìn)行呼吸作用與光合作用．
故答案為：
（1）隨著CO₂濃度的增加，玉米的光合作用速率不斷增加   二氧化碳濃度    植物的種類不同   50%   在低CO₂濃度條件下大麥的光合速率強(qiáng)（或大麥需要較低CO₂濃度就能進(jìn)行光合作用）
（2）呼吸速率隨溫度變化的情況   不動(dòng)或左移   8mg/單位面積．h   55℃
（3）還原三碳化合物和與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成水   前者為光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合作用速率等于呼吸作用速率；后者表示溫度過高植物已經(jīng)死亡，不能進(jìn)行呼吸作用與光合作用

點(diǎn)評(píng) 本題以曲線圖為載體，考查了影響光合作用和呼吸作用的因素以及與光合作用和呼吸作用有關(guān)的計(jì)算，要求考生具有一定的識(shí)圖分析能力和數(shù)據(jù)處理能力；考生在分析圖2時(shí)，確定實(shí)現(xiàn)為表觀光合速率，而表觀光合速率=真光合速率-呼吸速率；在審題時(shí)注意，題中提出圖2為最適宜條件，因此改變條件可能會(huì)使光合速率下降．