Question

红掌是半阴生高等植物，如图1表示夏季时红掌在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线，图2表示在适宜的光照、CO₂浓度等条件下测得的温度与光合、呼吸作用的关系曲线．请回答下列相关问题：

注：曲线叶绿素

a

b

表示叶绿素a含量与叶绿素b含量之比．
（1）图1中当遮光比例达到10%以上时，叶绿素含量增加，其中

 

的含量增加更多．当遮光比例达到90%时，该植物

 

（填“能”或“不能”）进行光合作用．遮光比例大于30%时，导致净光合速率迅速降低的环境因素主要是

 

．
（2）图1中与10%遮光处理相比，不遮光处理的红掌植株干重较小，请分析其可能的原因是

 

．由此给予农业生产的启示是

 

．
（3）图2中实线可表示红掌植株的

 

（填“净光合作用速率”或“实际光合作用速率”）．
（4）某研究小组发现，同一红掌植株的底部叶片光合作用比顶部叶片弱的内部原因可能是

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：本题主要考查光合作用和呼吸作用的过程．
1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜．有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP．无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同．
2、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成葡萄糖．

解答： 解：（1）当遮光率达到10%以上时，随着遮光比例增加，叶绿素含量增加，其中叶绿素a含量与叶绿素b含量之比下降，说明叶绿素b含量增加更多．当遮光率达到90%时，由于植物个体净光合作用等于0，呼吸速率大于0，故该植物能进行光合作用．遮光比列大于30%时，导致净光合速率迅速降低的环境主要因素是光照强度．
（2）图1中与10%遮光处理相比不遮光处理的红掌植物植株干重较小，原因可能是光照强度过大，引起气孔关闭，导致光合作用速率下降．由此给予农业生产的启示是合理遮光可提高作物产量．
（3）呼吸作用产生CO₂，故图2中呼吸速率随着温度变化的情况可用虚线表示．当温度为60°C是光合速率和呼吸速率均为0，CO₂的吸收量与产生量均为0的原因是植物已死亡．
（4）研究小组发现，由于底部叶片衰老，酶活性降低等因素的影响，同一红掌植株的底部叶片呼吸作用比顶部叶片弱．
故答案为：
（1）叶绿素b     能    光照强度
（2）光照过强，引起气孔关闭，导致光合作用速率下降    合理遮光可提高农作物产量
（3）净光合作用速率
（4）底部叶片衰老，酶活性降低或色素含量减少

点评：曲线是满足一定条件的点的集合，在这些点中，起点、转折点、终点，曲线与纵横坐标以及其他曲线的交叉点等，隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义，明确这些特殊点的含义是解题的基础．本题解题的关键是明确坐标曲线图的含义，要从图中读出呼吸作用强度，以及呼吸作用速率和光合作用速率相等的点．