Question

寒假期间，某中学生物兴趣小组同学探究了不同CO₂浓度对番茄幼苗生长的影响，数据分析如下：图1所示番茄幼苗光合作用强度增长率随外界CO₂浓度变化曲线图；图2所示番茄幼苗某叶肉细胞在外界CO₂浓度分别为a、b、c、d时，单位时间内叶肉细胞CO₂释放量和叶绿体O₂产生总量的变化图；实验过程中，其他环境条件均适宜．

（1）据图1回答，在D点时，番茄幼苗叶肉细胞中消耗[H]的场所有

 

，限制D点光合作用速率的主要环境因素是

 

；C点和B点相比，叶绿体中ADP的含量

 

（填“较低”“相等”或“较高”）．
（2）图2中，当CO₂浓度为b时，叶肉细胞的光合作用强度增长率对应图1中的

 

段（用字母表示）；当CO₂浓度为c时，单位时间内该叶肉细胞可释放

 

单位的氧气，一段时间后番茄幼苗生长表现为

 

（填“生长受抑制”、“不生长”或“正常生长”）．
（3）已知番茄幼苗光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30℃，图1中的D点将

 

（填“向左”或“向右”）移动；图2中c对应的柱状体高度将

 

（填“升高”或“降低”）．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量．
光合作用受到光照强度、温度和二氧化碳浓度的影响．据此分析解答．

解答： 解：（1）图1表示光合作用强度增长率的变化，根据图解，D点时增长率为0，但此点时光合作用速率达到最大，植物可以同时进行光合作用和呼吸作用，故此点消耗[H]的生理过程是有氧呼吸第三阶段和光合作用暗反应，场所分别是线粒体内膜和叶绿体基质；根据曲线变化，该图表示的是二氧化碳浓度对光合作用增长率的影响，故D点时限制光合速率不再增加的因素是二氧化碳浓度以外的其它因素如光照强度等；C点和B点相比，二氧化碳浓度较高，故在光照强度一定的情况下，C点消耗ATP较高，故产生的ADP含量相对较高．
（2）从图2可知，根据二氧化碳浓度为a时，植物没有氧气产生即植物没有光合作用；二氧化碳浓度为b时，CO₂释放量和O₂生产总量相等，植物呼吸作用产生的CO₂首先供应叶绿体进行光合作用，剩余部分释放到外界，说明此时呼吸作用大于光合作用；二氧化碳浓度为c时，植物未表现向外界释放二氧化碳，说明此时植物呼吸产生的二氧化碳全部被光合作用利用即光合作用速率大于呼吸速率；由此可判断在此过程中光合速率一直在增加，即对应图1中的AB段；根据二氧化碳浓度为a时，植物没有氧气产生即植物没有光合作用，故此时CO₂释放量即为净呼吸速率也即氧气消耗量为6．所以c点时，O₂产生量为6，消耗量也为6，故单位时间内该叶肉细胞可释放0单位的氧气；由于c点时植物白天光合作用速率和细胞呼吸速率相等，而晚上还要进行细胞呼吸消耗有机物，故长期处于此点，番茄的生长将受到抑制．
（3）已知该叶肉细胞光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30℃，此时呼吸作用将上升，产生更多的二氧化碳，由于D点时光合作用和呼吸作用相等，故此点条件下只需较低的二氧化碳即可满足光合需求即D点左移；c对应条件下，植物O₂产生总量为6单位，将温度由叶肉细胞光合作用最适温度25℃升高到30℃后，叶肉细胞的光合作用变弱，对应O₂产生总量会减少，则图2中c对应的柱状体高度将降低．
故答案为：
（1）线粒体内膜和叶绿体基质   光照强度   较高
（2）AB    0   生长受抑制
（3）向左   降低

点评：此题主要考查影响光合作用的因素以及细胞呼吸的过程和意义，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中．