Question

17．选取某植物幼苗进行无土栽培实验，图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化曲线图．请据图回答：
（1）温度在0～5℃之间，该植物幼苗细胞进行呼吸作用的场所是细胞质基质和线粒体．
（2）假设上述实验在缺Mg的条件下进行，在其他条件相同的情况下，图中的A点会向右（左、右）移动．
（3）温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为20℃．
（4）限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是温度；图中B、D点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍．
（5）为了探究不同条件对植物光合速率和呼吸速率的影响，用8株各有20片叶片、大小长势相似的某盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同条件下利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳的含量．实验结果统计如表：

编号	1	2	3	4	5	6	7	8
温度（℃）	10	10	20	20	30	30	40	40
光照强度（Lx）	1000	0	1000	0	1000	0	1000	0
12小时后CO2量（g）	-0.5	+0.1	-1.5	+0.4	-3.0	+1.0	-3.1	+0.8

（注：“+”表示环境中二氧化碳增加；“-”表示环境中二氧化碳减少）
①用编号为2、4、6、8的装置可构成一个相对独立的实验组合，该实验组合的目的是探究温度对植物呼吸作用速率的影响．欲探究其细胞呼吸的最适温度，实验设计思路是在20～40℃之间缩小温度梯度做平行实验．
②由表可知，植物光合最强的是第5编号组实验．
③现有一株某植物的叶黄素突变体，将其叶片进行了红光照射光吸收测定，与正常叶片相比，实验结果是光吸收差异不（“不”或“非常”）显著．

Answer 1

分析 分析题图可知，植物从空气中吸收的二氧化碳的量为净光合作用的量，呼吸作用氧气的消耗量是实际呼吸作用的量，A点从空气中吸收的二氧化碳为0，光合作用小于或等于呼吸作用，光合作用产生的氧气完全被呼吸作用吸收，随着温度的升高，光合作用和呼吸作用都逐渐增强，大于5℃后经光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用，实际光合作用等于净光合作用加上呼吸作用．

解答 解：
（1）温度在0-5℃之间，呼吸作用有氧气的供应，所以呼吸作用进行的场所是细胞质基质和线粒体．
（2）镁元素是叶绿素的重要组成元素，在缺Mg条件下叶绿素合成不足，光补偿点会增大，A点会向右移动．
（3）据乙图分析，温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应该保持植物的净光合积累量是最大的，分析图乙可知，在温度为20度时，光合作用的净积累量最大，最有利于植物的生长．
（4）分析题图曲线可知，AB段随温度升高，净光合作用升高，该阶段限制光合作用的因素是温度；B点、D点净光合作用与呼吸作用相等，因此实际光合作用是呼吸作用的2倍．
（5）①序号②④⑥⑧可构成另一个相对独立的实验组合，该实验的自变量为温度不同，并且光照强度为0，因此此组实验可探究了温度对植物呼吸作用速率的影响．由于温度会影响酶的活性，在最适温度条件下，酶活性最强，低于或高于该温度，酶的活性均有所下降．因此通过实验可以得出：在一定范围内，植物呼吸作用（强度/速度）随温度的提高而增加；超过一定温度范围，植物呼吸作用（强度/速度）随温度的提高而降低．欲探究其细胞呼吸的最适温度，需要在20～40℃之间缩小温度梯度做平行实验．
②根据表格信息可以看出在光照强度为0时，二氧化碳释放的量可以代表呼吸速率即第6组时最多，12小时二氧化碳的变化量为净光合作用，真正的光合速率等于呼吸速率+净光合速率，所以第5组，光合速率最大．
③叶黄素主要吸收蓝紫光，所以对红光的吸收比较少．
故答案为：
（1）细胞质基质和线粒体  
（2）右  
（3）20  
（4）温度  B、D
（5）①2、4、6、8  在20～40℃之间缩小温度梯度做平行实验  ②5  ③不

点评 本题的知识点是有氧呼吸的过程，有氧呼吸与光合作用的关系，温度对于光合作用和有氧呼吸过程的影响正确解读题图曲线获取信息是解题的关键，对于光合作用、呼吸作用、植物激素的影响综合应用是本题考查的重点．