Question

4．Ⅰ．某研究性学习小组的同学将两株长势、叶面积等完全相同的同种植物放在甲、乙两种玻璃容器内，使之处于气密状态，甲玻璃容器无色透明，乙玻璃容器用黑纸罩住．实验处在适宜温度的暗室中，并从距玻璃0.3m处用不同功率的灯泡分别给予光照1h．其间用仪器记录了该容器内氧气浓度的变化（浓度单位为g/m³•h），结果如下．请据表分析回答：

	15W	20W	25W	30W	35W	40W	45W
甲	-6	-4	-2	0	+2	+5	+10
乙	-10	-10	-10	-10	-10	-10	-10

（1）甲容器在光照25W时产生氧气量8g/m³•h．
（2）如果每天光照12h，当光照强度大于45 W时，此植物才能正常生长发育．
Ⅱ．另一研究小组从植物的同一叶片上陆续取下面积相同的叶圆片（见图），称其干重．在不考虑叶片内有机物向其他部位转移的情况下分析．

（3）在下午4时至晚上10时这段时间里，呼吸作用的速率可表示为$\frac{y-z}{6}$ g/h．
（4）如果从上午10时到下午4时这段时间里，温度不变，呼吸作用速率不变（与下午4时至晚上10时呼吸速率相同），则这段时间里制造的有机物为2y-x-z g．
Ⅲ．图甲表示在光照充足、CO₂浓度适宜的条件下，温度对某植物真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响．其中实线表示真正光合作用速率，虚线表示呼吸作用速率．图乙为该植物在适宜条件下，光合作用速率随光照强度变化的示意图．请据图回答：

（5）由图甲可知，与真正光合作用有关的酶对高温更为敏感．
（6）已知图乙是在30℃条件下绘制而成的曲线，理论上分析，如果温度改变为45℃，图中b点将向右移．

Answer 1

分析 单位时间内黑暗条件下氧气的减少量代表呼吸作用强度，单位时间内光照条件下氧气的变化代表净光合作用强度，净光合作用强度=实际光合作用强度+呼吸作用强度；有机物的积累量是光合作用合成的有机物与呼吸作用分解的有机物之差，当有机物积累大于0时，植物才能正常生长．

解答 解：（1）析题干可知，甲甲玻璃容器无色透明，乙玻璃容器用黑纸罩住，因此乙容器氧气的变化是呼吸作用强度，甲容器内的氧气变化是净光合作用强度，及实际光合作用强度与呼吸作用强度之差，植物呼吸作用强度是10g/m³•h，甲容器内氧气的变化为-2g/m³•h，因此甲容器在光照25W时产生氧气量8g/m³•h．
（2）设植物净光合作用为X时才能正常生长发育时，由题意可得关系式；12X-12×10＞0，解得：X＞10，因此植物净光合作用为10g/m³•h时才能正常生长发育时，该点对应的光照强度是45W．
（3）由题意可知，y是下午4时移走叶圆片的干重，z是晚上10时移走走叶圆片的干重，（y-z）是从下午4时到晚上10时因细胞呼吸而减少的有机物的量，因此呼吸作用的速率可表示为$\frac{y-z}{6}$（g/h）．
（4）上午10时到下午4时这段时间里制造的有机物为实际光合作用合成的有机物，实际光合作用制造的有机物=净光合作用合成的有机物+呼吸作用分解的有机物=（y-x）+$\frac{y-z}{6}$×6=2y-x-z（g）
（5）根据图甲分析，实线表示光合作用曲线，虚线表示呼吸作用曲线，图中与光合作用有关的酶的活性对高温更为敏感．
（6）理论上预计，在温度为30℃条件下，植物有机物净积累量最大，故此温度下生长状况达到最佳，乙图是在温度改变为45℃，即温度升高，b点表示光补偿点将会右移．
故答案应为：
（1）8　
（2）大于45 W
（3）y-z/6 （g/h）
（4）2y-x-z （g）
（5）真正光合
（6）右

点评 本题的知识点是光合作用与呼吸作用的关系，对于净光合作用、实际光合作用、呼吸作用之间关系的理解和利用三者之间的关系进行相关计算是本题考查的重点．