Question

4．试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽．研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果．

请回答：
（1）图甲的实验是在大气CO₂浓度下进行的．据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养中光合速率和光饱和点
  更高．
（2）图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO₂浓度变化曲线．图中b-c段CO₂浓度升高缓慢是因为温度较低，酶的活性降低，细胞呼吸较弱，产生的CO₂较少，c-d段CO₂浓度急剧下降是因为试管苗c-d段光照的增强，光合作用增强，消耗大量的CO₂，所以CO₂浓度急剧下降．若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率升高．
（3）根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、延长光照时间和增加光照强度或增加CO₂浓度可缩短试管苗的适应过程．
（4）为了探究菠菜叶片的光合作用和细胞呼吸，某生物实验小组进行了如下的实验操作流程及记录结果如下图表（单位：mg）：
叶片重量（M）$\stackrel{无光处理1h}{→}$（叶片重量（M-a）$\stackrel{适宜光照强度下1h}{→}$叶片重量（M+b）

温度 a．b的值	26℃	27℃	28℃	29℃
a	1	2	3	4
b	3	3	2	1

请回答下列相关问题：
①从上表信息可知，在26⁰C-29⁰C之间，随着温度的升高，呼吸作用趋势是增加，，实际光合作用趋势是增加．
②谘在坐标系中，画出菠菜叶在不问温度条件和适宜光照强度下，lh净光合量（mg）的折线图．

③如果恒温在上述某一温度，维持10小时光照，14小时黑暗，菠菜能最大限度增加的重量是26mg．

Answer 1

分析 分析甲图：甲图表示光合速率随着光照强度的变化曲线，其中虚线对应的点光照强度为光饱和点．
分析乙图：图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO₂浓度变化曲线．ab段，植物只进行呼吸作用释放二氧化碳；bc段，CO₂浓度升高缓慢；c-d段CO₂浓度急剧下降；d点之后CO₂浓度保持相对稳定，且处于较低水平．

解答 解：（1）由图甲可知，试管苗在不加蔗糖的培养基中光合速率和光饱和点更高．
（2）乙图中，b-c段为凌晨，这段时间内，温度较低，酶的活性降低，细胞呼吸较弱，产生的CO₂较少，因此CO₂浓度升高缓慢；c-d段光照的增强，光合作用增强，消耗大量的CO₂，所以CO₂浓度急剧下降．若d点时打开培养瓶，补充CO₂，试管苗的光合速率会升高．
（3）根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、增加光照强度、延长光照时间、增加CO₂浓度等可缩短试管苗的适应过程．
（4）①分析表格可知：a代表呼吸强度，在26⁰C-29°C之间，随着温度的升高呼吸强度增加；实际光合作用强度是b+2a，在26⁰C-29°C之间，随着温度的升高实际光合作用的强度增加．
②菠菜叶在不同温度条件和适宜光照强度下，lh净光合量是b+a，26⁰C-29°C之间分别是4、5、5、5．折线图要标出纵坐标、横坐标的含义、标出原点，标出拐点纵坐标的数量及横坐标对应温度单位．折线图见答案．
③恒温在上述某一温度，维持10小时光照，14小时黑暗，菠菜能最大限度增加的温度是26℃，增加量为4×10-1×14=26．
故答案为：
（1）光合速率   光饱和点  
（2）温度较低，酶的活性降低，细胞呼吸较弱，产生的CO₂较少    c-d段光照的增强，光合作用增强，消耗大量的CO₂，所以CO₂浓度急剧下降    升高  
（3）延长光照时间  增加CO₂浓度
（4）①增加，增加后不变．
②
③26

点评 本题结合曲线图，综合考查影响细胞呼吸速率和光合速率的环境因素，要求考生掌握影响细胞呼吸速率和光合速率的环境因素，能理论联系实际，运用所学的知识合理解释曲线上升或下降的原因，并能从图中得出正确的结合．