Question

4．如图甲曲线表示在温度为25℃（该温度是该作物光合作用的最适温度），水分和无机盐均适宜的条件下，温室内光照强度与作物光合速率的关系，图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置．请回答下列问题．

（1）图甲曲线中，当光照强度为B点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，其中叶绿体吸收CO₂的量等于a+b；当光照强度为A点时，叶绿体吸收CO₂的量等于a，叶绿体中消耗CO₂的场所是叶绿体基质．
（2）（E表示光照强度）图甲曲线中，当E＜B时，增大光合速率的主要措施是增大光照强度；当B＜E＜C时，限制作物增产的主要因素是CO₂浓度；当E＞C时，可采取遮光措施，保证作物的最大光合速率．若遇阴天，温室需补光，选用红或蓝紫光光最有效．
（3）已知该植物呼吸作用的最适温度为30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30℃，图甲曲线中a点将向下移动，A点将向右移动．
（4）图乙装置中隔在灯与试管之间的盛水玻璃柱的作用调节光照强度．
（5）若实验中每隔5min改变一次试管与玻璃柱之间的距离，随着距离的增加，气泡产生速率下降，产生这一结果的原因是①光照强度减弱，光合作用产生的O₂减少②水中CO₂的含量逐渐下降，光合作用产生的O₂减少
（6）为了探究光照强度对光合速率的影响，利用乙图装置进行实验的设计思路：改变试管与玻璃柱之间的距离就是设置自变量，观察试管内单位时间内气泡的释放数量，就是因变量净光合速率．

Answer 1

分析 据图分析：图甲中，a点时植物只进行呼吸作用，因此a点对应的值可表示呼吸速率；A点时，二氧化碳的净吸收量为0，表明此时光合速率等于呼吸速率；B点时达到光饱和点．
乙图装置中，试管与玻璃柱之间的距离可代表光照强度，因此随着距离的增大，光照强度逐渐减弱，光合速率也逐渐减弱．

解答 解：（1）图甲曲线中，当光照强度为B点时，光合作用强度不再增强，此时细胞中既进行光合作用，也进行呼吸作用，所以叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，其中叶绿体吸收CO₂的量为光合作用部总量，等于净光合作用量+呼吸量，即a+b．当光照强度为A时，二氧化碳的净吸收量为0，表明此时光合作用等于呼吸作用，所以叶肉细胞中产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体，其中叶绿体吸收CO₂的量来自于呼吸释放的CO₂，因而等于a，消耗二氧化碳的场所是叶绿体基质．
（2）曲线中，当光照强度小于光饱和点时，增大光合速率的主要措施是增大光照强度；当光照强度大于光饱和点时，由于温度是该作物光合作用的最适温度，限制作物增产的主要因素是CO₂浓度；当E＞C时，光照强度过强，所以可采取遮光措施，保证作物的最大光合速率．若遇阴天，温室需补光，选用红或蓝紫光最有效．
（3）已知该植物呼吸作用的最适温度为30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30℃，呼吸强度增大，所以图曲线中a点将向下移动；又25℃是该作物光合作用的最适温度，温度调节到30℃，光合作用强度有所减弱，所以A点将向右移动．
（4）乙图装置中，试管与玻璃柱之间的距离可代表光照强度．
（5）图乙装置中，若实验中每隔5min改变一次试管与玻璃柱之间的距离，随着距离的增加，气泡产生速率下降，产生这一结果的原因有①光照强度减弱，光合作用产生的O₂减少；②水中CO₂的含量逐渐下降，光合作用产生的O₂减少．
（6）探究光照强度对光合速率的影响，利用乙图装置进行实验的设计思路是改变试管与玻璃柱之间的距离就是设置自变量，观察试管内单位时间内气泡的释放数量，就是因变量净光合速率．
故答案为：
（1）细胞质基质、线粒体和叶绿体（类囊体薄膜上）　      a+b    a    叶绿体基质
（2）增大光照强度（或增加CO₂浓度）　   CO₂浓度    遮光    红或蓝紫光
（3）下　   右
（4）调节光照强度
（5）光照强度减弱，光合作用产生的O₂减少   水中CO₂的含量逐渐下降，光合作用产生的O₂减少
（6）改变试管与玻璃柱之间的距离就是设置自变量，观察试管内单位时间内气泡的释放数量，就是因变量净光合速率

点评 本题以曲线图为载体考查了影响光合作用的环境因素及应用，意在考查考生的析图能力、识记能力和理解能力，难度适中．