Question

【题目】某学校生物研究小组利用叶面积相等的a、b两种植物的叶片分别进行了以下两组实验（假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对呼吸作用的影响）。

实验一：将a、b两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定小室中的C02浓度，结果如图1所示。

实验二：给予不同强度的光照，测定a、b两种植物叶片的C02吸收量和C02释放量， 结果如图2所示。

请据图回答问题。

（1）图1中在低浓度C02时，固定C02能力较强的植物是: ______________________。0—20min导致b植物光合作用强度减弱的主要因素是：______________________。在图2中当光照强度为Cklx时，每平方米的b植物叶片一小时积累的葡萄糖质量是___________（小数点后保留一位，C02的相对分子质量为44，葡萄糖的相对分子质量为180）。

（2）实验一从开始经过10min，通过光合作用制造的有机物总量：a植物__________（填“大于”、“等于”或“小于”）b植物，原因是：____________________。

（3）若在第5min时，光照强度突然降低，a植物C5含量在短时间内将:____________________。

（4）2540min两个密闭小室内C02含量相对稳定的原因是：______________________________。

（5）实验二中，若给予的光照强度为xklx（A＜x＜C），每日光照12h，一昼夜中a植物的干重将（增加、减少或不变）：____________________________。

Answer 1

【答案】 b CO2浓度 5.5mg 小于 10 min内，两植物从环境中吸收的CO2量是相同的，但据图2可知a植物的呼吸作用强度小于b植物的呼吸作用强度，所以a植物通过光合作用制造的有机物总量小于b植物 下降 植物呼吸作用产生的CO2量与其光合作用固定的CO2量相等 增加

【解析】试题分析：图1中a、b两种植物均处于密闭透光的小室内，它们光合作用所需要的CO2可来源于自身的呼吸作用和从密闭小室中吸收；当光合作用强度大于呼吸作用强度时，会导致密闭小室内CO2浓度逐渐降低，当光合作用强度等于呼吸作用强度时，密闭小室内CO2浓度保持相对稳定；可见，密闭小室内CO2浓度的变化反映的是净光合作用强度。图2中，当光照强度为零时，曲线对应的纵坐标数值表示呼吸作用强度，当光照强度大于零时则表示净光合作用强度。在此基础上，利用“实际光合作用强度＝净光合作用强度＋呼吸作用强度”的关系式并围绕光合作用的知识对各问题情境进行解答。

(1) 图1纵坐标表示密闭小室中CO2浓度。当密闭小室中CO2浓度不再变化时，植物的光合作用强度等于呼吸作用强度，此时b植物所在的密闭小室中CO2浓度低于a植物，说明在低浓度C02时，固定C02能力较强的植物是b。在0～20 min内，b植物的光合作用强度随着其所在的密闭小室中CO2浓度的逐渐降低而减弱，说明此时间段内导致b植物光合作用强度减弱的主要因素是CO2浓度。在图2中，当光照强度为Cklx时，每平方米的b植物叶片一小时积累的葡萄糖质量是8mg，依据反应式“”可推知：此时每平方米的b植物叶片一小时积累的葡萄糖质量是（180×8）÷（6×44）≈5.5mg。

(2)在图2中，当光照强度为0klx时，纵坐标所示的CO2吸收量表示呼吸作用强度，据此可推知：a、b植物的呼吸作用强度依次为1mg/m2h、2mg/m2h。由图1可知：在0～10 min内，随着时间的递增，两植物密闭小室内的CO2浓度逐渐降低至相同的浓度，说明两植物从环境中吸收的CO2量是相同，但分析图2可知：a植物的呼吸作用强度小于b植物的呼吸作用强度，所以a植物通过光合作用制造的有机物总量小于b植物。

(3)若在第5min时，光照强度突然降低，则光反应立即减弱，生成的ATP和[H]减少，导致暗反应中C3的还原减弱，生成的C5减少，而短时间内CO2和C5结合形成C3的固定过程仍在进行，所以a植物C5含量在短时间内将下降。

(4)在2540min期间，两个密闭小室内 C02含量均保持相对稳定，是因为光合作用强度等于呼吸作用强度，导致植物呼吸作用产生的CO2量与其光合作用固定的CO2量相等。

(5) a植物的呼吸作用强度＝1mg/m2h。实验二中，若给予的光照强度为xklx（A＜x＜C），则a植物的CO2吸收量大于1 mg/m2h，说明a植物的净光合作用强度大于呼吸作用强度，因此每日光照12h，一昼夜中a植物的有机物的积累量大于零，干重将增加。