Question

3．細(xì)葉桉（喜光耐旱的高大喬木）和蛤蔞（常生長(zhǎng)在樹林中半陰處）均為湛江地區(qū)常見的植物．圖甲為這兩種植物在溫度、水分均適宜的條件下，光合作用速率與呼吸速率的比值（P/R）隨光照強(qiáng)度變化的曲線圖，據(jù)圖回答．

（1）圖中表示細(xì)葉桉的是曲線A．
（2）當(dāng)光照強(qiáng)度為a時(shí)，B植物葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體、葉綠體．光照強(qiáng)度在c點(diǎn)之后，限制B植物P/R值增大的主要外界因素是CO₂濃度．
（3）若其他條件不變，光照強(qiáng)度突然從d變?yōu)閎，則A植物葉肉細(xì)胞中C₃將增多．
（4）某科研人員研究了細(xì)葉桉凋落葉對(duì)蛤蔞幼苗的影響，部分研究結(jié)果見圖乙．研究結(jié)果表明：在凋落葉量為30（g/kg土壤）時(shí)，主要影響了蛤蔞幼苗光合作用中的光反應(yīng)速率，依據(jù)是光合色素含量減少，C₃生成速率無(wú)明顯變化；在凋落葉含量為90（g/kg土壤）時(shí)，由于C₃生成速率下降，說(shuō)明蛤蔞幼苗對(duì)CO₂的利用下降．
（5）進(jìn)一步的研究表明，細(xì)葉桉對(duì)當(dāng)?shù)囟喾N植物的影響與對(duì)蛤蔞幼苗的影響相同．若在廣東不加限制地大面積種植細(xì)葉桉，可能會(huì)影響廣東當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的生物多樣性．有人提出，可在細(xì)葉桉人工林下套種適宜的經(jīng)濟(jì)作物，這樣不僅可以充分利用土壤和光照等資源，還可以提高細(xì)葉桉人工林群落中物種的豐富度．

Answer 1

分析 本題主要考查呼吸作用和光合作用的過(guò)程．
1、呼吸作用是指生物體內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，并且釋放出能量的總過(guò)程．有氧呼吸的第一、二、三階段的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜．有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水，合成大量ATP．
2、光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過(guò)程．光合作用的光反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成．光合作用的暗反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成淀粉等有機(jī)物．

解答 解：（1）細(xì)葉桉屬于陽(yáng)生植物，蛤蔞屬于陰生植物，陽(yáng)生植物的光飽和點(diǎn)大于陰生植物的，因此圖甲中表示細(xì)葉桉的是曲線A．
（2）當(dāng)光照強(qiáng)度為a時(shí)，B植物葉肉細(xì)胞內(nèi)既能進(jìn)行光合作用又能進(jìn)行呼吸作用，因此產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體、葉綠體．根據(jù)題干“圖甲為這兩種植物在溫度、水分均適宜的條件下，光合作用速率與呼吸速率的比值（$\frac{P}{R}$）隨光照強(qiáng)度變化的曲線圖”，可以排除溫度和水分的限制因素．光照強(qiáng)度在c點(diǎn)時(shí)屬于B植物的光飽和點(diǎn)，故光照強(qiáng)度在c點(diǎn)之后，限制B植物$\frac{P}{R}$值增大的主要外界因素是CO₂濃度． 
（3）若其他條件不變，光照強(qiáng)度突然從d變?yōu)閎，表示光照減弱，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]減少，暗反應(yīng)中三碳化合物的還原量減少，而二氧化碳的固定過(guò)程不變，產(chǎn)生的三碳化合物的量不變．因此A植物葉肉細(xì)胞內(nèi)三碳化合物含量將增多．
（4）從圖乙的柱形圖看出，光合色素含量減少，C₃生成速率無(wú)明顯變化．光反應(yīng)需要光合色素吸收光能，光合色素含量減少，故吸收的光能減少，使光反應(yīng)速率降低．C₃生成速率無(wú)明顯變化，故暗反應(yīng)影響較�。�因此主要影響蛤蔞幼苗光合作用中的光反應(yīng)速率的依據(jù)是：光合色素含量減少，C₃生成速率無(wú)明顯變化．在凋落葉含量為90（g/kg土壤）時(shí)，由于C₃生成速率下降，影響了CO₂被C₅固定形成C₃，說(shuō)明蛤蔞幼苗對(duì)CO₂（或“C₅”）的利用下降．
（5）據(jù)題分析可知，若在湛江不加限制地大面積種植細(xì)葉桉，可能會(huì)影響湛江當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的生物多樣性（穩(wěn)態(tài)、穩(wěn)定性、自我調(diào)節(jié)能力）．在細(xì)葉桉人工林下套種適宜的經(jīng)濟(jì)作物，這樣不僅可以充分利用土壤和光照等資源，還可以提高細(xì)葉桉人工林群落中物種的豐富度．
故答案為：
（1）A
（2）線粒體、葉綠體     CO₂濃度      
（3）增多
（4）光合色素含量減少，C₃生成速率無(wú)明顯變化        CO₂（或“C₅”）
（5）生物多樣性（穩(wěn)態(tài)、穩(wěn)定性、自我調(diào)節(jié)能力）        豐富度

點(diǎn)評(píng) 本題以圖形為載體，考查學(xué)生對(duì)光合作用過(guò)程和呼吸作用過(guò)程的聯(lián)系．光合作用和呼吸作用過(guò)程是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)，可以通過(guò)流程圖分析，表格比較，典型練習(xí)分析強(qiáng)化學(xué)生的理解．在光照條件下，植物既能光合作用又能呼吸作用．光合作用為呼吸作用提供氧氣和有機(jī)物，呼吸作用為光合作用提供水和二氧化碳，二者是相互影響，相互作用的．在黑暗條件下，植物只能進(jìn)行呼吸作用．