Question

（1）苧麻俗稱“中國(guó)草”，大竹縣被譽(yù)為“中國(guó)苧麻之鄉(xiāng)”．苧麻纖維所制紡織品具有挺括涼爽、易洗快干、牢固舒適等特點(diǎn)，頗受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者青睞．下圖表示在適宜的光照、CO₂濃度等條件下，苧麻在不同溫度條件下的凈光合作用速率和呼吸作用速率曲線，圖中實(shí)線表示凈光合作用速率，虛線表示呼吸作用速率．
①光合作用的光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]和ATP用于暗反應(yīng)中的

 

過程．光合作用和呼吸作用都受溫度的影響，其中與

 

作用有關(guān)酶的最適溫度更高．
②光合速率與呼吸速率相等時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度是

 

℃．在溫度為40℃的條件下，該苧麻葉肉細(xì)胞葉綠體利用的CO₂來源是

 

．
③若溫度保持在20℃的條件下，長(zhǎng)時(shí)間每天交替進(jìn)行12h光照、12h黑暗，該苧麻能否正常生長(zhǎng)？

 

，原因是

 

．
（2）為研究某池塘光照強(qiáng)度與生態(tài)系統(tǒng)平衡的關(guān)系，有學(xué)生做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：從池塘的某一深度取得一桶水樣，分裝于7對(duì)黑白瓶中，白瓶為透明玻璃瓶，黑瓶為不透光的玻璃瓶，剩余水樣測(cè)得原初溶解氧的含量為15g/m³．將7對(duì)黑白瓶分別置于7種不同功率的燈泡光照1小時(shí)．其間用儀器測(cè)定黑白瓶?jī)?nèi)氧氣濃度的含量（濃度單位g/m³）．實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

光照強(qiáng)度	15w	20w	25w	30w	35w	40w	45w
黑瓶（g/m）	8	8	8	8	8	8	8
白瓶（g/m）	10	13	14	15	20	22	22

①白瓶在光強(qiáng)為25W時(shí)產(chǎn)生的氧氣量是

 

g/m³，消耗的氧氣量是

 

g/m³．
②當(dāng)光照強(qiáng)度大于

 

W時(shí)，表明這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)能維護(hù)平衡狀態(tài)．原因是

 

．
③實(shí)驗(yàn)中設(shè)置黑瓶的作用是用來測(cè)定

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析曲線圖：實(shí)線代表凈光合作用速率曲線，虛線代表呼吸作用速率曲線．與光作用有關(guān)的酶的最適溫度約為30℃，而與呼吸作用有關(guān)的酶的最適溫度約為40℃．
根據(jù)題意和圖表分析可知：黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能進(jìn)行呼吸作用，因此黑瓶中的溶解氧就會(huì)減少．而白瓶完全被曝曬在光下，瓶中的浮游植物可進(jìn)行光合作用，因此白瓶中的溶解氧一般會(huì)增加，且增加量為凈光合量．所以通過黑白瓶溶解氧量及原初溶解氧量的變化，就可以估算出水體的生產(chǎn)力，即呼吸作用量=初始瓶溶解氧-黑瓶溶解氧；凈生產(chǎn)量=白瓶溶解氧-初始瓶溶解氧；總生產(chǎn)量=凈生產(chǎn)量+呼吸作用量=（白瓶溶解氧-初始瓶溶解氧）+（初始瓶溶解氧-黑瓶溶解氧）=白瓶溶解氧-黑瓶溶解氧．

解答： 解：（1）實(shí)線代表凈光合作用速率曲線，虛線代表呼吸作用速率曲線．
①光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]和ATP，用于暗反應(yīng)中三碳化合物的還原的過程．溫度通過影響酶的活性來影響光合作用和呼吸作用速率，由圖可知：與光作用有關(guān)的酶的最適溫度約為30℃，而與呼吸作用有關(guān)的酶的最適溫度約為40℃，可見，與呼吸作用有關(guān)的酶的最適溫度更高．
②凈光合速率=真光合速率-呼吸速率，當(dāng)光合速率與呼吸速率相等時(shí)，凈光合速率為零，對(duì)應(yīng)的溫度是40℃．在溫度為40℃的條件下，苧麻的呼吸速率與光合速率相等，說明苧麻葉肉細(xì)胞的呼吸速率小于光合速率，所以該苧麻葉肉細(xì)胞葉綠體利用的CO₂除來自自身呼吸產(chǎn)生外，還來自外界環(huán)境．
③植物一晝夜有機(jī)物的積累量大于零時(shí)，植物才能生長(zhǎng)．溫度保持在20℃的條件下，植物白天的凈光合速率為2，晚上呼吸速率也為2，則一晝夜有機(jī)物的積累量=12×2-12×2=0，所以長(zhǎng)時(shí)間每天交替進(jìn)行12h光照、12h黑暗，該苧麻將不能正常生長(zhǎng)．
（2）①白瓶在光強(qiáng)為25W時(shí)產(chǎn)生的氧氣量是總生產(chǎn)量，即白瓶溶解氧-黑瓶溶解氧=14-8=6g/m³，消耗的氧氣量即呼吸作用量=初始瓶溶解氧-黑瓶溶解氧=15-8=7g/m³．
②對(duì)生態(tài)系統(tǒng)來說，只有物質(zhì)輸入大于輸出，即凈光合量大于0時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)才能維持穩(wěn)定．根據(jù)凈生產(chǎn)量=白瓶溶解氧-初始瓶溶解氧，因原初溶解氧的含量為15g/m³，故只有白瓶溶解氧大于15g/m³即光照強(qiáng)度大于30W時(shí)，凈光合量才大于0，生態(tài)系統(tǒng)才能維護(hù)平衡狀態(tài)．
③由前面分析可知，黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能進(jìn)行呼吸作用，故實(shí)驗(yàn)中設(shè)置黑瓶的作用是用來測(cè)定呼吸作用消耗的氧氣量．
故答案為：
（1）①C₃的還原    呼吸   
②40   由線粒體移向葉綠體（自身呼吸產(chǎn)生的）和從細(xì)胞外（外界環(huán)境吸收）吸收的    
③不能    該植株24h內(nèi)凈積累的有機(jī)物為0
（2）①6   7      
②30    光合作用釋放的氧氣量大于呼吸作用吸收的氧氣量，從而使水中保持一定的氧氣濃度      
③測(cè)定呼吸作用消耗的氧氣量

點(diǎn)評(píng)：本題考查光合作用和呼吸作用的綜合應(yīng)用，意在考查考生的識(shí)圖能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)的能力；分析曲線圖獲取有效信息的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論．