Question

18．科研人員對溫室大棚內(nèi)栽種的某種植物進行了相關(guān)研究：甲圖表示該植物光合作用速率（%）與葉齡的關(guān)系，A點表示幼葉成折疊狀，B點表示葉片成熟并充分展開．乙圖曲線1、2分別表示植物的實際光合量和凈光合量．丙圖表示自然種植的大棚和人工一次性施加CO₂的大棚內(nèi)該植物光合速率曲線．根據(jù)上述有關(guān)數(shù)據(jù)，回答下列問題：

（1）由甲圖分析：新形成的嫩葉相對光合速率較低，從光反應(yīng)角度分析可能的原因是光合色素含量少
和受光面積小導(dǎo)致吸收光能少．其吸收的光能有兩方面的用途：一是將水分解成O₂和[H]，二是在有關(guān)酶的催化下形成ATP．
（2）由乙圖分析：最有利于積累有機物的溫度是25℃；假如植物生活在12小時光照，12小時黑暗的環(huán)境中，則在溫度達到35℃時，植物就不能生長．
（3）由丙圖分析：①7-8時限制光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度，此時葉肉細胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有葉綠體、線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)．
②分析兩條曲線的變化規(guī)律可知：人工施加CO₂的最佳時間是8時，圖中陰影部分面積表示人工施加二氧化碳后有機物的增加量．

Answer 1

分析 影響光合作用的環(huán)境因素包括：光照強度、二氧化碳濃度、溫度、含水量和礦質(zhì)元素的含量等；
影響光合作用的內(nèi)因包括：色素的含量、酶的數(shù)量以及五碳化合物的含量等．
據(jù)圖分析：圖甲中，在一定范圍內(nèi)，隨葉齡的增加光合速率增強，但是超過B點后，隨著葉齡的增加而減慢；
圖乙中，實際光合量=凈光合量+呼吸作用消耗量；
圖丙看出，使用二氧化碳有助于提高植物的光合速率．

解答 解：（1）由甲圖分析：題中提出，A點表示幼葉成折疊狀，B點表示葉片成熟并充分展開，因此AB段由于受光面積小、光合色素含量少，導(dǎo)致光反應(yīng)吸收光能少，因此新形成的嫩葉凈光合速率較低．色素吸收的光能可以將水光解為氧氣和[H]，同時在有關(guān)酶的催化下形成ATP．
（2）由乙圖分析：在25℃時，植物的凈光合量最高，最有利于積累有機物．圖中還看出，植物的實際光合量和凈光合量的差值越來越大，表明呼吸速率在不斷增強．假如植物生活在12小時光照，12小時黑暗的環(huán)境中，要保證植物生長，白天的凈光合速率應(yīng)大于夜間的呼吸速率；但是圖中則在溫度達到35℃時，植物的凈光合速率為20，呼吸速率=總光合速率-凈光合速率=40-20=20，并且此后兩種差距不斷增大，因此植物溫度達到35℃時，就不能生長．
（3）①由丙圖分析，7-8時光合速率不斷增強，這是光照強度不斷增加的結(jié)果，因此此時間段內(nèi)限制光合速率的主要因素是光照強度；此時葉肉細胞既進行光合作用，又進行呼吸作用，因此葉肉細胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的部位有葉綠體、線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)．
②丙圖中看出，8點時自然種植的大棚的光合速率迅速下降，這是受到大棚中二氧化碳濃度的限制，而人工一次性施加CO₂的大棚內(nèi)光合速率仍在增加，因此人工施加CO₂的最佳時間是8時．由于二氧化碳吸收用于合成有機物，因此圖中陰影部分面積表示人工施加二氧化碳后植物有機物的增加量．
故答案為：
（1）光合色素含量少  O₂和[H]ATP   
（2）25℃35℃
（3）①光照強度   葉綠體、線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)
②8    人工施加二氧化碳后有機物的增加量

點評 本題考查了影響光合作用的因素以及光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系，解答時考生要明確影響光合作用的因素包括外因和內(nèi)因，因此在分析甲圖時應(yīng)結(jié)合兩種因素分析光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程；在解答乙圖時，明確總光合速率=凈光合速率+呼吸速率；大棚中影響光合速率的主要環(huán)境因素為二氧化碳濃度．