Question

2．菰是水稻的一种，其茎基部膨大可作蔬菜食用，称茭白．科学家对菰的光合作用特性进行研究，将菰的倒数第三片功能叶片在不同温度和光照强度下进行离体培养，利用红外CO₂分析仪分析CO₂的变化，所得结果如图所示：

根据图1回答问题（1）～（3）：
（1）在温度为3℃、50℃时，菰叶片的光合作用速率和呼吸作用速率相同．
（2）若光照和黑暗各占一半，且光照时的光照强度一直和图1中的光照强度一样，则菰在10℃时生长状况为B．
A、干重将减轻      B、干重将增加        C、干重不变        D、无法判断
（3）用CO₂消耗来表示，35℃时菰叶片的真实光合速率约为24.5μmol•m^-2•s^-1．
科学家进一步制作出了光饱和点和光补偿点与温度的对应关系图如图2、图3所示，根据图1、图2、图3，回答问题（4）（5）：
（4）图2的曲线是在温度为30℃时作出来的．
（5）种植菰的最适条件是温度25℃，光照强度1040（uE•m^-2•s^-1）
（6）研究发现，在一天中，菰叶片中细胞间隙CO₂的浓度和净光合速率的值呈现出负相关性，请简要解释出现这种现象的原因净光合速率的值高细胞对CO₂的吸收利用速率更快，导致细胞间隙CO₂浓度低．

Answer 1

分析 解答本题应掌握：①总光合作用=呼吸作用+净光和作用．
②影响光合作用的外界环境因素有温度、光照强度及CO₂浓度等．
③影响呼吸速率的因素有温度、O₂浓度等．
④光补偿点表示在此光照强度下，光合速率与呼吸速率相等，光饱和点表示达到最大光合速率时，最低的光照强度．
由题意知：图1表示的是温度通过影响酶的活性来影响净光合速率和呼吸速率，图二表示的是光照强度对净光合速率的影响，图3表示的是不同温度下光补偿点和光饱和点的变化．据此解答．

解答 解：（1）从图一中可以看出，在温度为3℃、50℃时，净光合速率为0，表示此时叶片的光合作用速率和呼吸作用速率相同．
（2）在15℃时，从图1中知道，净光合速率为10-15之间，呼吸速率为2.5，当对叶片进行光照和黑暗时间各占一半时，其生长状况为干重将增加．
（3）总光合作用=呼吸作用+净光和作用，用 CO₂消耗来表示，35℃时菰叶片的真实光合速率=4.5+20=24.5μmol•m^-2•s^-1．
（4）图二表示的是光照强度对净光合速率的影响，自变量光照强度，温度属于无关变量，在实验设计中应相同且适宜，故从图1中可以看出最适的温度为30℃．
（5）从图1中可以看出最适的温度为30℃，此时净光合速率最大，图2中可以看出光照强度1040μmol•m^-2•s^-1时净光合速率也最大．
（6）由于净光合速率的值高时细胞对CO₂的吸收利用速率更快，导致细胞间隙CO₂浓度低，因此在一天中，菰叶片中细胞间隙CO₂的浓度和净光合速率的值呈现出负相关性．
故答案为：
（1）3℃、50℃
（2）B
（3）24.5
（4）30
（5）30  1040
（6）净光合速率的值高细胞对CO₂的吸收利用速率更快，导致细胞间隙CO₂浓度低

点评 本题主要考查影响光合作用和呼吸作用速率的因素的相关知识，意在考查考生把握知识间内在联系的能力，读图识图的能力．