Question

鳳眼蓮原產(chǎn)南美州，作為入侵生物對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅．科研人員對(duì)生長(zhǎng)于江蘇南京的鳳眼蓮進(jìn)行光合作用特性的研究．當(dāng)光增強(qiáng)到一定程度時(shí)，光合強(qiáng)度就不再增加，這時(shí)的光強(qiáng)度是光合作用光飽和點(diǎn)；當(dāng)光減弱到一定限度時(shí)，光合強(qiáng)度就測(cè)不出來(lái)（光合強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度正好相等，比值為1），這時(shí)的光強(qiáng)度稱為光合作用光補(bǔ)償點(diǎn)．圖一和圖二分別是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得鳳眼蓮葉片光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度、溫度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為8月某晴天上午9時(shí)進(jìn)行，此時(shí)自然光強(qiáng)度為500lx．圖三和圖四是研究人員研究鳳眼蓮葉片中物質(zhì)或生理過(guò)程的變化所繪制的曲線．據(jù)圖分析：

（1）當(dāng)光照強(qiáng)度從飽和點(diǎn)2458（lx）到2800（lx）時(shí)，葉片光合速率仍沒(méi)有明顯下降，說(shuō)明鳳眼蓮對(duì)強(qiáng)光環(huán)境

 

，與原產(chǎn)地相比較，該地區(qū)鳳眼蓮光合強(qiáng)度主要限制因素是

 

．據(jù)圖二，鳳眼蓮最適光合溫度范圍為

 

．溫度對(duì)光合速率影響主要表現(xiàn)在光合作用的

 

階段．
（2）科研人員對(duì)生長(zhǎng)該地的鳳眼蓮、玉米的光合作用特性進(jìn)行測(cè)量，獲得如下數(shù)據(jù)：（凈光合速率是以單位面積的植物葉片在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行光合作用釋放的O₂的量來(lái)表示）

	鳳眼蓮	玉米
光飽和點(diǎn)lx	2458	2550
最大凈光合速率μmol/（m2?s）	34.50	30.36
光補(bǔ)償點(diǎn)lx	20.25	29.75

與玉米相比較，能充分說(shuō)明鳳眼蓮生長(zhǎng)較快的原因有：
①最大凈光合速率高，強(qiáng)光條件下能大量積累有機(jī)物；②

 

（3）假設(shè)植物光合作用制造和積累的有機(jī)物都是葡萄糖，根據(jù)鳳眼蓮和玉米的測(cè)量結(jié)果，兩者有機(jī)物的最大凈光合量的差值為

 

 μg/（m2?s）．
（4）處于圖三狀態(tài)的植物葉片可能正處于

 

過(guò)程中，圖四顯示葉片光合速率下降的主要原因之一是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：分析圖1：當(dāng)光照強(qiáng)度從飽和點(diǎn)2458（lx）到2800（lx）時(shí)，葉片光合速率仍沒(méi)有明顯下降，葉片光合速率沒(méi)有明顯變化，說(shuō)明光照強(qiáng)度不再是其影響因素，此時(shí)限制鳳眼蓮光合速率變化的環(huán)境因素主要有溫度和二氧化碳濃度，也說(shuō)明鳳眼蓮對(duì)強(qiáng)光環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)．
分析圖2：溫度范圍在30-35℃（或30-40℃）內(nèi)，凈光合速率相對(duì)較大．
分析圖3：乙烯含量急劇升高，該葉片可能正處于衰老過(guò)程中．
分析圖4：光合速率隨著葉綠素含量的下降而逐漸減小，說(shuō)明葉綠素含量下降是葉片光合速率下降的主要原因．

解答： 解：（1）當(dāng)光照強(qiáng)度從飽和點(diǎn)2458（lx）到2800（lx）時(shí)，葉片光合速率仍沒(méi)有明顯下降，說(shuō)明鳳眼蓮對(duì)強(qiáng)光環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，則與原產(chǎn)地相比較，該地區(qū)鳳眼蓮光合強(qiáng)度主要限制因素是光照強(qiáng)度．據(jù)圖二，鳳眼蓮最適光合溫度范圍為30-35℃（或30-40℃），因?yàn)檫@段溫度范圍內(nèi)凈光合速率相對(duì)較大．溫度通過(guò)影響酶的活性影響光合速率，而暗反應(yīng)階段需要多種酶參與，所以溫度對(duì)光合速率影響主要表現(xiàn)在光合作用的暗反應(yīng)階段．
（2）由圖表中可知，鳳眼蓮最大凈光合速率高，強(qiáng)光下能積累大量有機(jī)物，另外其光補(bǔ)償點(diǎn)低，弱光條件下也能積累較多的有機(jī)物．
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，鳳眼蓮和玉米的最大凈光合速率差值為34.5-30.36=4.14μmol/（m²?s）．根據(jù)光合作用的總反應(yīng)式，每消耗6分子氧氣就合成一分子葡萄糖，所以兩者有機(jī)物的最大凈光合量的差值為4.14÷6×180=124.2 μg/（m2?s）．
（4）處于圖三狀態(tài)的植物葉片，乙烯含量急劇升高，該葉片可能正處于衰老過(guò)程中；圖四顯示葉綠素含量下降是葉片光合速率下降的主要原因之一．
故答案：（1）適應(yīng)能力強(qiáng)      光照強(qiáng)度      30-35℃（或30-40℃）      暗反應(yīng)
（2）②光補(bǔ)償點(diǎn)低，弱光條件下也能積累有機(jī)物
（3）124.2 （2分）
（4）衰老   葉綠素含量下降

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合圖表，考查光合作用和呼吸作用的綜合應(yīng)用，意在考查考生分析圖表提取有效信息的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)生物學(xué)問(wèn)題作出準(zhǔn)確的判斷的能力；能用文字及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容和計(jì)算能力．