Question

下列是关于植物光合作用和细胞呼吸的问题．请回答：

（1）上图是在适宜温度下，甲、乙两种作物的CO₂吸收速率随光照强度变化示意图．甲与乙比较，A点细胞呼吸强度较高的是

 

，B点影响甲光合速率的主要环境因素是

 

，C点甲植物叶肉细胞中产生ATP的结构有

 

．与甲比较，乙更适于生长在

 

环境中．
（2）取等量甲、乙两作物叶片进行光合色素提取和分离实验，观察到乙的滤纸条上以滤液细线为起点的第一条色素带宽度大于第二条，而甲则相反．据此推测，叶绿素b与叶绿素a的含量比值高的是

 

叶片．甲、乙两滤纸条的第三、第四条色素带两者宽度相差无几，滤纸条上第三条色素带代表

 

．
（3）除了上图所示影响光合速率的因素外，土壤中镁元素含量减少会导致作物产量下降，原因是

 

，从而使光合作用减弱．由此可知，

 

也是影响光合作用的因素．
（4）用甲植物大小长势相似的绿色叶片进行分组实验，已知叶片实验前的质量．在不同温度下分别将叶子暗处理1小时，测其质量变化；再立刻光照1小时（光强度相同），测其质量变化，得到如下结果：

组别	一	二	三	四	五
温度	27℃	28℃	29℃	30℃	31℃
暗处理后的质量变化（mg）	-1	-2	-3	-4	-3
光照后与暗处理前的质量变化（mg）	+3	+3	+3	+3	+2

①上表五个温度下，叶片进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别是

 

、

 

②28℃时叶片进行光合作用合成有机物的速率是

 

．

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：本题需分析曲线图解题．光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，图中可以看出甲植物的呼吸作用强度大；图中光照强度为A时，两植物的净光合作用相等，但是有机物合成速率即实际光合速率=净光合速率+呼吸速率，因此可比较两植物的有机物合成速率．
在光合色素提取和分离实验中，滤纸条上以滤液细线为起点色素分别为：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、类胡萝卜素，这是解答第（2）小题的关键．
表格中暗处理1小时代表呼吸作用的速率，立即光照1小时后，质量的变化是1小时的光合作用速率减去2小时的呼吸作用速率的变化量．

解答： 解：（1）分析曲线图可知，光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，并且甲植物的呼吸作用强度大，而植物的呼吸作用强度为不会随光照强度的改变而变化．如图是在适宜温度下，甲、乙两种作物的CO₂吸收速率随光照强度变化示意图．图中B点时，甲植物的光合速率仍然岁光照强度增强而加快，因此影响甲光合速率的主要环境因素是光照强度．C点甲植物只进行呼吸作用，因此叶肉细胞中产生ATP的结构有细胞溶胶和线粒体．与甲比较，乙植物的光补偿点和光饱和点均低，因此乙植物更适于生长在光照强度较弱（弱光）环境中．
（2）在光合色素提取和分离实验中，滤纸条上以滤液细线为起点色素分别为：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、类胡萝卜素．因此观察到乙的滤纸条上的第一条色素带宽度大于第二条，而甲则相反则可确定，乙植物叶绿素b与叶绿素a的含量比值高．
（3）镁元素是合成叶绿素的重要元素，缺镁叶绿素含量少，导致叶片吸收光的能力弱，进而光合作用强度减弱，作物产量下降．由此可知，矿质元素也是影响光合作用的因素．
（4）由表中数据可知，暗处理后重量的变化表示呼吸速率，30℃暗处理1h后重量变化值最大，故叶片进行呼吸作用的最适温度是30℃．1h光照后与暗处理前的重量变化表示在这2h内的重量净变化，真正总光合速率=净光合速率+呼吸速率．27℃、28℃、29℃、30℃、31℃总光合速率分别为3+1+1=5、3+2+2=7、3+3+3=9、3+4+4=11、2+3+3=8mg/h，因此该植物光合作用的最适温度约为30℃，28℃时叶片进行光合作用合成有机物的速率是7mg/h．
故答案为：
（1）甲          光照强度            细胞溶胶和线粒体（答全给分）        弱光
（2）乙          胡萝卜素
（3）镁含量减少使叶绿素的合成减少          矿质元素
（4）①30℃30℃
    ②7mg/h

点评：本题难度适中，属于考纲中识记、理解、应用层次的要求．考查的知识点有：光合作用的过程、影响光合作用的环境因素、色素的提取和分离实验等，要求考生具有较强的曲线分析能力、理论联系实际的能力．