Question

（1）苎麻俗称“中国草”，大竹县被誉为“中国苎麻之乡”．苎麻纤维所制纺织品具有挺括凉爽、易洗快干、牢固舒适等特点，颇受国内外消费者青睐．下图表示在适宜的光照、CO₂浓度等条件下，苎麻在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线，图中实线表示净光合作用速率，虚线表示呼吸作用速率．
①光合作用的光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中的

 

过程．光合作用和呼吸作用都受温度的影响，其中与

 

作用有关酶的最适温度更高．
②光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是

 

℃．在温度为40℃的条件下，该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO₂来源是

 

．
③若温度保持在20℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该苎麻能否正常生长？

 

，原因是

 

．
（2）为研究某池塘光照强度与生态系统平衡的关系，有学生做了这样一个实验：从池塘的某一深度取得一桶水样，分装于7对黑白瓶中，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为不透光的玻璃瓶，剩余水样测得原初溶解氧的含量为15g/m³．将7对黑白瓶分别置于7种不同功率的灯泡光照1小时．其间用仪器测定黑白瓶内氧气浓度的含量（浓度单位g/m³）．实验结果如下：

光照强度	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白瓶在光强为25W时产生的氧气量是

 

g/m³，消耗的氧气量是

 

g/m³．
②当光照强度大于

 

W时，表明这个生态系统能维护平衡状态．原因是

 

．
③实验中设置黑瓶的作用是用来测定

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：分析曲线图：实线代表净光合作用速率曲线，虚线代表呼吸作用速率曲线．与光作用有关的酶的最适温度约为30℃，而与呼吸作用有关的酶的最适温度约为40℃．
根据题意和图表分析可知：黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能进行呼吸作用，因此黑瓶中的溶解氧就会减少．而白瓶完全被曝晒在光下，瓶中的浮游植物可进行光合作用，因此白瓶中的溶解氧一般会增加，且增加量为净光合量．所以通过黑白瓶溶解氧量及原初溶解氧量的变化，就可以估算出水体的生产力，即呼吸作用量=初始瓶溶解氧-黑瓶溶解氧；净生产量=白瓶溶解氧-初始瓶溶解氧；总生产量=净生产量+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）实线代表净光合作用速率曲线，虚线代表呼吸作用速率曲线．
①光合作用光反应阶段产生的[H]和ATP，用于暗反应中三碳化合物的还原的过程．温度通过影响酶的活性来影响光合作用和呼吸作用速率，由图可知：与光作用有关的酶的最适温度约为30℃，而与呼吸作用有关的酶的最适温度约为40℃，可见，与呼吸作用有关的酶的最适温度更高．
②净光合速率=真光合速率-呼吸速率，当光合速率与呼吸速率相等时，净光合速率为零，对应的温度是40℃．在温度为40℃的条件下，苎麻的呼吸速率与光合速率相等，说明苎麻叶肉细胞的呼吸速率小于光合速率，所以该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO₂除来自自身呼吸产生外，还来自外界环境．
③植物一昼夜有机物的积累量大于零时，植物才能生长．温度保持在20℃的条件下，植物白天的净光合速率为2，晚上呼吸速率也为2，则一昼夜有机物的积累量=12×2-12×2=0，所以长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该苎麻将不能正常生长．
（2）①白瓶在光强为25W时产生的氧气量是总生产量，即白瓶溶解氧-黑瓶溶解氧=14-8=6g/m³，消耗的氧气量即呼吸作用量=初始瓶溶解氧-黑瓶溶解氧=15-8=7g/m³．
②对生态系统来说，只有物质输入大于输出，即净光合量大于0时，生态系统才能维持稳定．根据净生产量=白瓶溶解氧-初始瓶溶解氧，因原初溶解氧的含量为15g/m³，故只有白瓶溶解氧大于15g/m³即光照强度大于30W时，净光合量才大于0，生态系统才能维护平衡状态．
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进行呼吸作用，故实验中设置黑瓶的作用是用来测定呼吸作用消耗的氧气量．
故答案为：
（1）①C₃的还原    呼吸   
②40   由线粒体移向叶绿体（自身呼吸产生的）和从细胞外（外界环境吸收）吸收的    
③不能    该植株24h内净积累的有机物为0
（2）①6   7      
②30    光合作用释放的氧气量大于呼吸作用吸收的氧气量，从而使水中保持一定的氧气浓度      
③测定呼吸作用消耗的氧气量

点评：本题考查光合作用和呼吸作用的综合应用，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点的能力；分析曲线图获取有效信息的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论．