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18.图1、图2分别表示温度和光照强度对大叶黄杨代谢强度的影响,代谢强度用CO2的吸收量或释放量(mmol/单位面积•h)表示;图3表示温度和光照强度对北沙参代谢强度的影响,代谢强度以干重增加速率(mg/单位面积•h)表示.请回答下列问题(在研究某环境因素对该植物代谢的影响时,其他条件均为最适状态):

(1)图1中曲线A和曲线B分别代表大叶黄杨的真光合作用速率和呼吸速率,温度为42.5℃时,大叶黄杨从外界吸收CO2的相对量为-2.30℃以后两曲线变化趋势不同的原因是光合作用有关的酶对高温更敏感,呼吸作用有关的酶更耐高温.
(2)结合图1分析,图2中不同光照强度下植物的CO2吸收量是在温度为30℃下测定的.
D点时该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体.如果大叶黄杨在图2中E点所示光照强度下,光照9h并黑暗处理15h,则该植物能(填“能”或“不能”)正常生长,原因是24小时有机物积累量大于零.
(3)图3中,20℃条件下,F点以后北沙参干重增加速率不再增大的限制因素是温度.
30℃、5klx光照条件下的真光合作用速率大于(填“大于”“等于”或“小于”)20℃、5klx光照条件下的真光合作用速率.

分析 1、图1是温度对叶黄杨光合作用强度、呼吸作用强度的影响,A是实际光合作用强度随温度变化而变化的曲线,B曲线表示呼吸作用强度随温度变化而变化的曲线,由曲线可知,大叶黄杨最适宜的光合作用的温度是30℃,45℃是呼吸作用的最适宜温度,45℃以后,随温度升高A、B曲线均下降,但是曲线A降低更迅速,说明光合作用对高温更敏感,呼吸作用较耐高温.
2、图2是光合作用强度随温度变化的曲线,纵轴表示二氧化碳的吸收量,为净光合作用强度,C点表示呼吸作用强度,D点是光的补偿点,最大净光合速率是6,因此实际最大光合速率是6+2=8,该曲线是温度为30℃时净光合速率随光照强度变化而变化的曲线.
3、图3是不同光照强度、温度条件下,干物质增加速率,代表净光合作用速率;由题图可知,在20℃、30℃、40℃三个温度条件下,30℃净光合速率最大,其次是20℃,40℃条件下净光合速率最小.

解答 解:(1)由题图1可知,温度为42.5℃时大叶黄杨实际光合作用强度是3,呼吸作用强度是5,因此大叶黄杨从外界吸收CO2的相对量为3-5=-2.由分析可知,光合作用有关的酶对高温更敏感,呼吸作用有关的酶更耐高温,因此30℃以后光合作用、呼吸作用曲线的变化趋势不同.
(2)由分析可知,图2中植物最大净光合作用速率是2,呼吸作用速率是2,实际光合作用速率是8,对应1图中30℃时的实际光合作用速率;图2中D点时该植物叶肉细胞进行有氧呼吸和光合作用,因此产生ATP的场所为类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体.大叶黄杨在图2所示E点光照强度下的净光合速率是4,光照9小时并黑暗处理15小时,则单位面积的叶片24小时内吸收的二氧化碳量是4×9-2×15=6mmol,积累葡萄糖相对量是1mmol,即为180mg.故能正常生长.
(3)由题图可知,图3中,20℃条件下,F点以后北沙参光合速率不再增大,但是升高温度会提高光合作用速率,因此限制因素是温度.图3中,30℃、5Klx光照强度时的总光合速率是8+4=12,20℃、5Klx光照强度时的总光合速,6+1=7.
故答案为:
(1)-2          光合作用有关的酶对高温更敏感,呼吸作用有关的酶更耐高温
(2)30     类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体     能     24小时有机物积累量大于零
(3)温度     大于

点评 本题的知识点是光合作用、呼吸作用的物质变化、能量变化和场所,光合作用与呼吸作用之间的关系,影响光合作用和呼吸作用的环境因素,旨在考查学生理解所学知识的要点,把握知识的内在联系,形成知识网络,并学会应用相关知识结合题图信息进行推理、通过分析、比较等方法综合解答问题,认同结构与功能相适应的生物学观点.

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