Question

回答下列问题：
Ⅰ．当植物缺水时光合作用速率将下降，有人通过实验对有关的生理机制进行了探究．实验前植株正常灌水，并给予正常光照及其他理想条件．自实验开始后，除实验组停止灌水令土壤逐渐干旱外，其他条件均不变．于停水处理后的第一天开始，每3d取样一次（早晨8：30-9：30取样，叶片取自幼苗顶端第5至第6片叶），分别测定叶片光合色素含量、胞间CO₂浓度、叶片光合速率等数据，并绘制图象如下：（a曲线为对照组、b曲线为实验组）

（1）据图分析，0-6天内，丙图中b曲线下降的原因是

 

；6天后，乙图中b曲线上升的原因是

 

，此时限制光合作用的主要因素是

 

．
（2）根据图象分析，6天后实验组叶肉细胞中五碳化合物的含量将

 

，此时增加光照

 

（能/不能）使五碳化合物含量迅速恢复．
Ⅱ．如图丁表示某种植物光合作用强度（用CO₂吸收量表示）与光照强度的关系，图戊表示该植物叶肉细胞的部分结构（图中M和N代表两种气体的体积），下列说法正确的是（注：不考虑无氧呼吸）
（1）图丁中的纵坐标数值的含意可以用图戊中的

 

（用字母表示）；
（2）处于图丁中a-b段时，图戊中不存在的过程有

 

（用字母表示）．
（3）在图丁中的任一时刻，图戊中始终存在等式关系是

 

．
（4）若图丁是在最适温度、最适CO₂浓度条件下测定的，则C点后可能的限制因素是

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：1、分析甲乙丙图可知，与对照组相比，干旱后，光合色素的含量、胞间二氧化碳浓度都降低，光合色素通过影响光反应阶段而影响光合作用速率，胞间二氧化碳的含量通过影响暗反应而影响光合作用速率，因此并图中干旱后光合速录显著降低；
2、图丁中，表示光照强度对光合作用强度的影响，a点光照强度为0，a对应的值表示呼吸作用强度，b点既不吸收二氧化碳，也不释放二氧化碳，该点光合作用强度与呼吸作用强度相等，c点是最大光合作用强度的最小光照强度，即光的饱和点；
3、戊表示线粒体和叶绿体的结构和功能，光合作用与呼吸作用之间的关系，M表示二氧化碳，m₁是线粒体释放的二氧化碳，m₂是排出细胞的二氧化碳，m₃是植物细胞从细胞外吸收的二氧化碳，m₄是叶绿体吸收的二氧化碳；N是氧气，n₁是线粒体吸收的氧气，n₂是细胞从环境中吸收的氧气，n₃是细胞释放的氧气，n₄是叶绿体释放的氧气．

解答： 解：Ⅰ．（1）根据图示过程中O-6天内，随时间增加，实验组甲图中光合色素的含量逐渐下降，乙图胞间CO₂浓度也逐渐降低，受光合色素和胞间CO₂浓度的影响，丙曲线中光合速率也随之下降；光合色素和胞间CO₂浓度主要影响光合速率使之降低，对呼吸速率影响不大，所以乙图中b曲线上升是由于叶片的呼吸作用放出的CO₂大于光合作用消耗的CO₂．此时限制光合作用的主要因素是光合色素含量．（2）6天后光合色素含量继续下降，光反应下降，C5来源受阻，而胞间CO₂浓度上升，导致C5去路增加，所以实验组叶肉细胞中五碳化合物含量下降；因植物体内缺乏光合色素，即使增加光照也不能使五碳化合物含量恢复．
Ⅱ．根据图解，图乙中m1～m₄分别表示线粒体释放、细胞向外释放、细胞从外界吸收、叶绿体吸收的二氧化碳量；n₁～n₄分别表示线粒体吸收、细胞从外界吸收、细胞向外界释放、叶绿体释放的氧气量．
（1）图甲中的纵坐标数值是细胞从环境中吸收的CO₂量即m₃．
（2）图甲中a-b段，呼吸作用大于光合作用，此时细胞呼吸作用产生的CO₂（m₁）除满足光合作用外（m₄）还向外界释放（m₂），而呼吸作用需要的O₂（n₁）来自外界（n₂）和光合作用产生（n₄），故此时图乙中不存在的过程有m₃和n₃．
（3）在图甲的任一时刻，在图乙中始终存在等式关系是c点即光合作用=呼吸作用时，此时光合作用由叶绿体释放的氧气全部进入线粒体，供给呼吸且量足够，不需要从外界吸收；同理呼吸释放的氧气全部被光合作用利用，没有释放到外界．此时等式关系是m₁=n₁．
（4）图甲C点以后光合速率不再随光照强度的升高而上升，此时光照强度不是限制因素，又因为此点处于适宜的温度、最适的CO₂，故此点的限制因素是素含量、酶含量、叶绿体数量等．
故答案为：
Ⅰ（1）光合色素含量下降，胞间CO2浓度降低       光合作用消耗的CO₂小于细胞呼吸释放的CO₂         光合色素含量
（2）减少     不能
Ⅱ（1）m₃ （或m₃和n₃） 
（2）m₃和 n₂
（3）m₁=n₁         
（4）色素含量、酶含量、叶绿体数量等

点评：本题考查光合作用过程、呼吸作用的相关知识，意在考查考生从题干中获取信息的能力，并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，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．