Question

17．图甲表示植物单株光合作用速率随种植密度的变化曲线；图乙表示植物在一昼夜下氧气释放量的变化曲线；图丙代表对某植物的一叶片进行不同处理的示意图．请据图回答相关问题．

（1）由甲图可推知，与M点相比，N点限制单株光合作用强度的主要外界因素有光照强度、二氧化碳浓度（写出两种）．甲实验结果给我们的启示是，在栽培农作物时要注意合理密植．
（2）图乙中该植物阴影部分所表示的O₂释放量大于一昼夜的O₂释放量（填“大于”、“等于”或“小于”）．若测得该植物一昼夜的O₂释放量为500mg，假设该植物在24小时内呼吸速率不变，则该植物一天通过光合作用产生的O₂总量是740mg．若适当降低植物生长环境中CO₂的浓度，图乙中的B点将向左（填“左”或“右”）移动；此时细胞的叶绿体中短时间内C₅的含量变化为增加（填“升高”或“降低”或“不变”）．
（3）图丙是将对称叶片进行上侧遮光下侧曝光的处理，德国科学家萨克斯用图丙所示实验方法证明了光合作用的产物有淀粉．在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为m和n（单位：g），则$\frac{n-m}{12}$所代表的是下侧叶的总光合作用速率（或真正光合速率）．（已阻止两侧之间的物质和能量的转移）．

Answer 1

分析 据图分析：图甲中看出，种植密度较稀时，植物单株光合作用强度较大；而过密时，会由于叶片之间相互遮挡，导致植物不能接受充分的阳光，并且植株通风效果不好，导致二氧化碳供应不足，最终使单株光合速率下降．
图乙中，图中阴影部分前后只进行呼吸作用，消耗氧气；图中阴影部分表示白天光合作用大于呼吸作用时氧气的释放量；因此一天内氧气的释放量=阴影部分面积-两侧空白部分．

解答 解：（1）与M点相比，N点种植密度过高，导致植株相互遮挡阳光，空气不流通，影响光强和二氧化碳供应，降低光合速率，故要合理密植．
（2）该植物一昼夜的O₂净释放量=白天光合作用量-一昼夜呼吸作用量=阴影部分面积-两侧空白部分，即：图乙中阴影部分所表示的O₂释放量表示白天（AB段）光合作用积累量，故该值大于该植物一昼夜的O₂释放量．呼吸速率为10，故24小时呼吸量为240，实际光合量=净光合量+呼吸量=500+240=740mg．图中B点表示光补偿点即光合速率=呼吸速率，适当减少植物生长环境中CO₂的浓度，光合速率降低，故为保持光合和呼吸速率相等，则B左移即增强光照强度．此时细胞的叶绿体中短时间内C₅的消耗量减少，但生产量不变，因此含量变化为增加．
（3）德国科学家用图丙所示实验方法证明了光合作用的产物有淀粉，该实验中遮光部分为对照组，曝光部分为实验组，即B为实验组．由于叶片在遮光条件下只进行呼吸作用，而在光照条件下光合和呼吸现时进行，假设实验开始，两侧截取同等面积的叶片的干重为X，则12小时细胞呼吸消耗的有机物=X-m，因此m=X-12小时细胞呼吸消耗的有机物；而n-X=12小时细胞光合作用积累的有机物，则b=12小时细胞光合作用积累的有机物+X；因此n-m=（12小时细胞光合作用积累的有机物+X）-（X-12小时细胞呼吸消耗的有机物）=12小时细胞光合作用积累的有机物+12小时细胞呼吸消耗的有机物=12h内截取部分叶片光合作用生产的总光合量．
故答案为：
（1）光照强度、二氧化碳浓度（答全才得分）合理密植
（2）大于    740    左   增加
（3）光合作用的产物有淀粉总光合作用速率（或真正光合速率）

点评 本题考查光合作用的相关知识，意在考查考生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，做出合理的判断的能力．