Question

【題目】下列圖甲表示植物單株光合作用速率隨種植密度變化曲線；圖乙表示植物在一晝夜下氧氣釋放量的變化曲線；圖丙代表對某植物的一葉片進行不同處理的示意圖。請據圖回答相關問題。

（1）由甲圖可推知，與M點相比，N點限制單株光合作用強度的主要外界因素有__________（寫出兩種）。

（2）圖乙中該植物陰影部分所表示的O2釋放量______________（填“大于”、“等于”或“小于”）一晝夜的O2釋放量。若測得該植物一晝夜的O2釋放量為500mg，假設該植物在24小時內呼吸速率不變，則該植物一天通過光合作用產生的O2總量是_______________ mg。

（3）若適當降低植物生長環(huán)境中CO2的濃度，圖乙中的B點將向_______（填“左”或“右”）移動；此時細胞的葉綠體中短時間內C5的含量變化為________（填“升高”或“降低”或“不變”）。

（4）圖丙是將對稱葉片進行上側遮光下側曝光的處理，在適宜光照下照射12小時后，從兩側截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為m和n（單位：g），則(n-m)/12所代表的是下側葉的 ______________________________。（已阻止兩側之間的物質和能量的轉移）。

Answer 1

【答案】光照強度、二氧化碳濃度 大于 740 左 升高 總光合作用速率（或真正光合速率）

【解析】

分析圖甲可知，種植密度過高會導致單株植物的光合速率降低。圖乙表示植物在一晝夜下氧氣釋放量的變化曲線，圖中陰影部分表示白天凈光合釋放氧氣的量。圖丙中A是在黑暗條件下的實驗，單位時間內測得的數據可表示呼吸速率，B是在光照條件下的的實驗，單位時間內測得的數據表示凈光合速率。

（1）與M點相比，N點種植密度過高，導致植株相互遮擋陽光，空氣不流通，影響光照強度和二氧化碳供應，降低光合速率，所以與M點相比，N點限制單株光合作用強度的主要外界因素有光照強度、二氧化碳濃度。
（2）該植物一晝夜的O2凈釋放量=白天光合作用量-一晝夜呼吸作用量=陰影部分面積-兩側空白部分，即：圖乙中陰影部分所表示的O2釋放量表示白天（AB段）光合作用積累量，故該值大于該植物一晝夜的O2釋放量。呼吸速率為10mg，故24小時呼吸量為240mg，一晝夜中的實際光合量=凈光合量+呼吸量=500+240=740mg。

（3）圖乙中B點表示光補償點即光合速率=呼吸速率，適當降低植物生長環(huán)境中CO2的濃度，光合速率降低，故為保持光合速率和呼吸速率相等，則B點應該左移，即增強光照強度。適當降低植物生長環(huán)境中CO2的濃度，此時細胞的葉綠體中短時間內C5的消耗量減少，但生成量不變，因此C5含量變化為升高。
（4）德國科學家用圖丙所示實驗方法證明了光合作用的產物有淀粉，該實驗中遮光部分為對照組，曝光部分為實驗組，即B為實驗組。由于葉片在遮光條件下只進行呼吸作用，而在光照條件下光合和呼吸同時進行，假設實驗開始，兩側截取同等面積的葉片的干重為X，則12小時細胞呼吸消耗的有機物=X-m，因此m=X-12小時細胞呼吸消耗的有機物；而n-X=12小時細胞光合作用積累的有機物，則b=12小時細胞光合作用積累的有機物+X；因此n-m=（12小時細胞光合作用積累的有機物+X）-（X-12小時細胞呼吸消耗的有機物）=12小時細胞光合作用積累的有機物+12小時細胞呼吸消耗的有機物=12h內截取部分葉片光合作用生產的總光合量 。即(n-m)/12所代表的是下側葉的總光合速率。