Question

【題目】某科研小組為研究溫度變化對某栽培植物生長的影響，在光照、CO2濃度及其他外界條件適宜且恒定的條件下，測得植物葉肉細胞凈光合速率及在黑暗條件下呼吸速率的相對值如下表；在不同溫度下該植物葉肉細胞間的CO2濃度相對值如下圖。請分析回答：

（1）表中數(shù)據(jù)表明：該植物在溫度為_____℃，光合產(chǎn)物的積累最快；溫度對葉肉細胞光合作用和呼吸作用的影響不完全相同，其原因是__________________________________。

（2）在40℃條件下，該植物葉肉細胞的胞間CO2濃度應處在圖中的_______________點，判斷依據(jù)是___________________。圖中d點時，葉肉細胞所處的溫度是_____℃（填表中溫度）。

（3）每天交替進行12h光照、12h黑暗，該植物能長期正常生長的溫度為____（填表中溫度）。理由是_________________________________________________________。

Answer 1

【答案】30光合酶和呼吸酶的最適溫度不同c因光合作用速率等于呼吸作用速率，葉肉細胞無CO2的吸收和釋放4525℃和30℃24h內(nèi)有機物的積累量大于零

【解析】

分析表格數(shù)據(jù)可知，在30℃條件下，凈光合速率相對值最大，植物積累有機物最多；在40℃條件下，凈光合速率相對值為0，即光合作用速率等于呼吸作用速率；每天交替進行12h光照、12h黑暗，20℃時，24h內(nèi)有機物的積累量相對值為2-2=0；25℃時，24h內(nèi)有機物的積累量相對值為4-3=1；30℃時，24h內(nèi)有機物的積累量相對值為5-3.5=1.5；35℃時，24h內(nèi)有機物的積累量相對值為3-4.5=-1.5；40℃時，24h內(nèi)有機物的積累量為0-5=-5；45℃時，24h內(nèi)有機物的積累量相對值為-4-4.5=-8.5；50℃時，24h內(nèi)有機物的積累量相對值為-3-3=-6；55℃時，24h內(nèi)有機物的積累量相對值為-2-2=-4；當24h內(nèi)有機物的積累量大于零，該植物能長期正常生長。分析曲線圖可知，溫度變化對某栽培植物生長的影響，胞間CO2濃度應處在圖中的c點時，光合作用速率等于呼吸作用速率；胞間CO2濃度應處在圖中的d點時，凈光合速率最小。

（1）表中數(shù)據(jù)表明，該植物在溫度為30℃時，凈光合速率相對值最大，則其光合產(chǎn)物的積累最快；由于光合酶和呼吸酶的最適溫度不同，所以溫度對葉肉細胞光合作用和呼吸作用的影響不完全相同。

（2）根據(jù)以上分析已知，在40℃條件下，該植物的凈光合速率為0，此時光合速率與呼吸速率相等，葉肉細胞無CO2的吸收和釋放，對應曲線圖中的c點；根據(jù)以上分析已知，圖中d點時，凈光合速率最小，結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知，葉肉細胞所處的溫度應該是45℃。

（3）根據(jù)以上分析已知，每天交替進行12h光照、12h黑暗，從20℃到55℃，24h內(nèi)有機物的積累量相對值依次為0、1、1.5、-1.5、-5、-8.5、-6、-4，其中只有25℃和30℃條件下植物有機物的積累量相對值大于0，能夠長期正常生長。