Question

18．图甲表示在晴朗夏季，大田种植的番茄植株在一天内吸收二氧化碳速率的变化情况．图乙表示在晴朗夏季，将用完全培养液培养的番茄植株放入密闭的玻璃罩内继续培养．每隔一段时间用CO₂浓度检测仪测定玻璃罩内CO₂浓度，绘制成如图所示曲线（水平虚线：实验开始时玻璃罩内CO₂浓度）．据图分析：

（1）图甲中如果在C、F时刻，植株合成葡萄糖的速率相等，则C、F两点的呼吸强度的比较结果是C＜F；直接影响图甲中Jkl段变化的主要因素是（叶肉细胞间隙的）CO₂浓度；
（2）图甲中C点代表上午10：00，E点代表中午12：00．C～E时间段中，该植物固定的CO₂量约为76mg/dm²；
（3）在图甲中，如果土壤中长期缺乏Mg²⁺，则B点向右（左或右）移动，若图乙中D点和H点所对应时刻的温度相同，则D点时的光照强度小于（大于、等于、小于）H点时的光照强度；
（4）从光合作用和细胞呼吸角度分析，在乙图中，与甲图番茄植株在B点的整体生理状态相同的点有D、H．根据乙图分析，该番茄植株一昼夜能否积累有机物能；（填“能”或“否”）
（5）当罩内的CO₂浓度位于图乙中D点时，番茄植株的叶肉细胞的生理状态可用下面的图1．

Answer 1

分析 据图分析：
1．图甲为光合速率随时间和光照强度的变化，B、G为光补偿点，J点为光饱和点，CE段为由于气孔关闭导致的光合午休现象．
2．图乙表示植物在密闭的玻璃罩内二氧化碳浓度的变化，其中D点、H点为光合速率和呼吸速率相等的点，即光补偿点．
3．题中（5）的下图表示光合作用与呼吸作用过程中叶绿体与线粒体的气体交换情况．
4．净光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率．

解答 解：（1）由于呼吸速率=真正光合速率-净光合速率，图中C、F时刻，植株合成葡萄糖的速率相等，即真正光合速率相等，而净光合速率C＞F，则C、F两点的呼吸强度的是C＜F．jkl段位于CF段，此时光照强度过强，气孔关闭，二氧化碳浓度降低，故直接影响图甲中jkl段变化的主要因素是（叶肉细胞间隙的）CO₂浓度．
（2）图甲中C点代表上午10：00，E点代表中午12：00．C～E时间段中，每小时的净光合速率平均为（36+24）÷2=30，而这段时间的呼吸速率为8mg/dm²，故C～E2个小时，该植物固定的CO₂量约为（30+8）×2=76mg/dm²．
（3）如果土壤中长期缺乏Mg²⁺，叶绿素合成减少，光合作用减弱，B点为光补偿点，故图甲中B点右移；若图乙中D点和H点所对应时刻的温度相同，说明呼吸速率相等，由于光合速率等于呼吸速率，且D点二氧化碳浓度高于H点，故D点时的光照强度＜H点时的光照强度．
（4）番茄植株在图甲B点为光合速率和呼吸速率相等的点，图乙中光合速率和呼吸速率相等的点为D点和H点，故图甲B点的整体生理状态与图乙中D、H点的整体生理状态相等．据图乙可知，K点的二氧化碳浓度比A点低，说明该番茄植株经过一昼夜后，吸收了二氧化碳，即番茄植株细胞光合作用合成有机物的总量多余细胞呼吸消耗有机物的总量，因此积累了有机物．
（5）图乙中D点为整体植物的光合速率和呼吸速率相等的点，但是植物体中根、花等细胞不进行光合作用，因此番茄植株的叶肉细胞光合作用速率大于呼吸速率，即此时番茄植株的叶肉细胞生理状态可用如下图所示的图1．
故答案为：
（1）C＜F（或F＞C） （叶肉细胞间隙的）CO₂浓度  
（2）76
（3）右   小于     
（4）D、H       能           
（5）1

点评 本题以图形为载体，考查了光合作用和有氧呼吸的过程及两者的联系．考查了学生识图、析图能力，运用所学知识分析和解决问题的能力，综合理解能力，难度较大．