Question

2．某生物研究性学习小组在农村进行调查研究．以下是他们的研究成果．图甲表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO₂浓度的变化，图乙为棚内植物吸收CO₂的速率，假若6时日出，18时日落．请据图回答下列问题：

（1）与大棚内CO₂浓度变化有关的两种细胞器是叶绿体和线粒体．
（2）一昼夜中CO₂浓度最高的时间点是a．此时间点的含义是在此时的光照强度下，光合速率与呼吸速率相等．
（3）一昼夜中植物能进行光合作用的时间段是6时～18时．
（4）在植株正常生长情况下，理论上你认为图甲中的B点有机物的量应小于C点（填“等于”、“大于”或“小于”）．
（5）若10时的气温与夜间相同，则棚内植物在此光照强度下，1h光合作用利用的CO₂量为6mg．
（6）假设一昼夜中气温保持不变，12时光照最强，请在乙图中补画出12时至24时的CO₂吸收速率曲线．

Answer 1

分析 与CO₂浓度变化有关的生理过程有光合作用与呼吸作用，参与的细胞器有叶绿体和线粒体．植物的光合作用与呼吸作用是相互依存的，因为呼吸作用分解的有机物是光合作用的产物，呼吸作用释放的能量是光合作用储存在有机物中的能量；光合作用原料的吸收和运输需要的能量是呼吸作用释放的．由图意可知6时日出，18时日落，说明光合作用的时间为6时～18时．B、C点表示光合作用强度等于呼吸作用强度，有机物积累最多的点是下午光合作用强度与呼吸作用强度相等的时刻，即C点对应的b时．

解答 解：（1）与CO₂浓度变化有关的生理过程有光合作用与呼吸作用，参与的细胞器有叶绿体和线粒体．
（2）一昼夜中CO₂浓度最高和最低的时间点分别是a时和b时，在此时的光照强度下，光合速率与呼吸速率相等．
（3）根据题干中“一昼夜6时日出，18时日落”可知，一昼夜中植物进行光合作用的时间段是6时～18时．积累有机物最多的时间点是下午光合作用强度与呼吸作用强度相等的时刻，即b时．
（4）从C点开始呼吸作用强于光合作用，因此在C点有机物积累最多．而图甲中的B点之后光合作用强于呼吸作用，故B点植株有机物量应小于C点．
（5）据图乙可知，10时的净光合速率为每小时4mg，光照为0，呼吸速率为每小时2mg．若10时的气温与夜间相同，则棚内植物10时的光照下，1h光合作用所利用的CO₂量为4+2=6mg．
（6）一昼夜中12时光照最强，则12时吸收的CO₂最多．12时之后光照强度减弱，光合速率降低，但仍然是光合作用速率大于呼吸作用速率．b时光合作用速率等于呼吸作用速率，b～18时之间呼吸作用强于光合作用，18时之后光合作用停止，只进行呼吸作用．在乙图中绘制12时至24时的CO₂吸收速率曲线．（具体见答案）
故答案为：
（1）叶绿体 线粒体
（2）a   在此时的光照强度下，光合速率与呼吸速率相等
（3）6时～18时     
（4）小于    
（5）6mg
（6）

点评 本题考查了影响光合作用的环境因素，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力．