Question

18．某学校研究小组利用叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别进行了以下两组实验（假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对呼吸作用的影响实验一：将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO₂浓度，结果如图1所示．
实验二：给予不同强度的光照，测定A、B两种植物叶片的CO₂吸收量和CO₂释放量，结果如图2所示．请据图分析分析回答：

（1）25～40min期间两个密闭小室内CO₂含量相对稳定的原因是植物呼吸作用和光合作用强度相等．根据图1结果推知，如果将A、B两种植物混合种植在一个密闭环境中，能存活较长时间的是B．
（2）结合实验二的结果分析，当实验一从开始经过20min至40min时，A植物通过光合作用制造的有机物总量比B植物少，原因A呼吸作用强度小于B，使A固定的CO₂少．
（3）实验二中，若给予的光照强度为x klx时，A植物产生的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，B植物产生的O₂的去路有进入线粒体（供呼吸作用）．
（4）实验二中，若给予的光照强度为x klx（a＜x＜b），每日光照12小时，一昼夜中A植物的干重将增加，B植物的干重将减少．
（5）若A植物在第5min时，光照突然降低，C₅含量在短时间内将下降．

Answer 1

分析 据图分析：图1中A、B两种植物均处于密闭透光的小室，由于光合作用大于呼吸作用，光合作用需要的CO₂浓度除来自呼吸作用外，还从密闭小室中吸收，故导致密闭小室内CO₂浓度变化趋势均是逐渐降低；一段时间后，由于小室内CO₂浓度越来越低，导致光合作用等于呼吸作用，最终CO₂浓度降低到一定水平后不再降低且维持在这个水平上．
由图2曲线可知，光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，图中光照强度为a点时，A植物的净光合速率等于呼吸速率，b点时B植物的净光合速率等于呼吸速率．

解答 解：（1）空气中CO₂含量保持相对稳定的原因是植物的呼吸速率=光合速率．由于B能适应更低浓度的CO₂，所以B能在密闭环境中存活较长时间．
（2）A植物的呼吸作用强度小于B植物的呼吸作用强度，而图中10min时容器内的二氧化碳含量相等，说明净光合作用量相等，因此A植物光合作用消耗的CO₂量少．
（3）光照强度为aklx时，植物既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，此时产生[H]的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体．植物细胞叶绿体产生的O₂供线粒体利用，用于有氧呼吸．
（4）由于A植物的呼吸作用为1，B植物的呼吸作用为2，而X大于a小于b，在这个光照范围内，A植物白天时的最小净光合是在光照为a时净值为1，能满足于晚上的消耗；而B植物的白天的最大净光合计光照强度为b是为2，此时刚满足晚上的消耗，由于光照小于b点，所以B植物干重会降低．
（5）A植物在第5min时，光照突然降低，光反应减弱，ATP和[H]生成减少，三碳化合物的还原受阻，五碳化合物的来源减少，短时间内五碳化合物的去路不变，最终导致问题化合物含量下降．
故答案为：
（1）植物呼吸作用和光合作用强度相等     B
（2）少  A呼吸作用强度小于B，使A固定的CO₂少
（3）线粒体、叶绿体和细胞质基质    进入线粒体（供呼吸作用）
（4）增加   减少
（5）下降

点评 本题有一定的难度，属于考纲中对理解、应用层次的要求，考查光合作用和呼吸作用的相关应用，解答时能够利用净光合速率=总光合速率-呼吸速率，由此来判断植物干重的变化．