Question

【題目】某學校生物研究小組利用葉面積相等的a、b兩種植物的葉片分別進行了以下兩組實驗（假設兩組實驗在相同且適宜的溫度下進行，且忽略光照對呼吸作用的影響）。

實驗一：將a、b兩種植物的葉片分別放置在相同的密閉小室中，給予充足的光照，利用紅外測量儀每隔5 min測定小室中的C02濃度，結果如圖1所示。

實驗二：給予不同強度的光照，測定a、b兩種植物葉片的C02吸收量和C02釋放量， 結果如圖2所示。

請據圖回答問題。

（1）圖1中在低濃度C02時，固定C02能力較強的植物是: ______________________。0—20min導致b植物光合作用強度減弱的主要因素是：______________________。在圖2中當光照強度為Cklx時，每平方米的b植物葉片一小時積累的葡萄糖質量是___________（小數點后保留一位，C02的相對分子質量為44，葡萄糖的相對分子質量為180）。

（2）實驗一從開始經過10min，通過光合作用制造的有機物總量：a植物__________（填“大于”、“等于”或“小于”）b植物，原因是：____________________。

（3）若在第5min時，光照強度突然降低，a植物C5含量在短時間內將:____________________。

（4）2540min兩個密閉小室內C02含量相對穩定的原因是：______________________________。

（5）實驗二中，若給予的光照強度為xklx（A＜x＜C），每日光照12h，一晝夜中a植物的干重將（增加、減少或不變）：____________________________。

Answer 1

【答案】 b CO2濃度 5.5mg 小于 10 min內，兩植物從環境中吸收的CO2量是相同的，但據圖2可知a植物的呼吸作用強度小于b植物的呼吸作用強度，所以a植物通過光合作用制造的有機物總量小于b植物 下降 植物呼吸作用產生的CO2量與其光合作用固定的CO2量相等 增加

【解析】試題分析：圖1中a、b兩種植物均處于密閉透光的小室內，它們光合作用所需要的CO2可來源于自身的呼吸作用和從密閉小室中吸收；當光合作用強度大于呼吸作用強度時，會導致密閉小室內CO2濃度逐漸降低，當光合作用強度等于呼吸作用強度時，密閉小室內CO2濃度保持相對穩定；可見，密閉小室內CO2濃度的變化反映的是凈光合作用強度。圖2中，當光照強度為零時，曲線對應的縱坐標數值表示呼吸作用強度，當光照強度大于零時則表示凈光合作用強度。在此基礎上，利用“實際光合作用強度＝凈光合作用強度＋呼吸作用強度”的關系式并圍繞光合作用的知識對各問題情境進行解答。

(1) 圖1縱坐標表示密閉小室中CO2濃度。當密閉小室中CO2濃度不再變化時，植物的光合作用強度等于呼吸作用強度，此時b植物所在的密閉小室中CO2濃度低于a植物，說明在低濃度C02時，固定C02能力較強的植物是b。在0～20 min內，b植物的光合作用強度隨著其所在的密閉小室中CO2濃度的逐漸降低而減弱，說明此時間段內導致b植物光合作用強度減弱的主要因素是CO2濃度。在圖2中，當光照強度為Cklx時，每平方米的b植物葉片一小時積累的葡萄糖質量是8mg，依據反應式“”可推知：此時每平方米的b植物葉片一小時積累的葡萄糖質量是（180×8）÷（6×44）≈5.5mg。

(2)在圖2中，當光照強度為0klx時，縱坐標所示的CO2吸收量表示呼吸作用強度，據此可推知：a、b植物的呼吸作用強度依次為1mg/m2h、2mg/m2h。由圖1可知：在0～10 min內，隨著時間的遞增，兩植物密閉小室內的CO2濃度逐漸降低至相同的濃度，說明兩植物從環境中吸收的CO2量是相同，但分析圖2可知：a植物的呼吸作用強度小于b植物的呼吸作用強度，所以a植物通過光合作用制造的有機物總量小于b植物。

(3)若在第5min時，光照強度突然降低，則光反應立即減弱，生成的ATP和[H]減少，導致暗反應中C3的還原減弱，生成的C5減少，而短時間內CO2和C5結合形成C3的固定過程仍在進行，所以a植物C5含量在短時間內將下降。

(4)在2540min期間，兩個密閉小室內 C02含量均保持相對穩定，是因為光合作用強度等于呼吸作用強度，導致植物呼吸作用產生的CO2量與其光合作用固定的CO2量相等。

(5) a植物的呼吸作用強度＝1mg/m2h。實驗二中，若給予的光照強度為xklx（A＜x＜C），則a植物的CO2吸收量大于1 mg/m2h，說明a植物的凈光合作用強度大于呼吸作用強度，因此每日光照12h，一晝夜中a植物的有機物的積累量大于零，干重將增加。