Question

14．图1为某植物所在密闭大棚内一昼夜二氧化碳浓度的变化，图2表示该植物在温度为A时光照强度分别为a、b、c、d时单位时间内气体的变化情况． 图3为25℃时，a、b两种植物CO₂吸收量随光照强度的变化曲线．回答下列问题：

（1）图1乙丙段植物叶肉细胞中合成ATP的场所有细胞质基质、叶绿体和线粒体，甲、乙、丙、丁中光合作用速率等于呼吸作用速率的是乙和丙，对应图2中的c（用a、b、c、d表示）点．光照强度为d时，植物光合作用需要从外界吸收2个单位的CO₂．
（2）图3中，对于b植物，假如白天和黑夜各12小时，平均光照强度在Xklx以上植物才能生长．对于a植物，光合作用和呼吸作用最适温度为25℃和30℃．若使温度提高到30℃（其他条件不变），图中P、M点移动方向为：P点右，M点左下．
（3）该植物细胞吸收¹⁸O₂，放射性元素能（能或不能）出现在植物呼吸作用产生的CO₂中．
（4）要测得植物在温度为A且光照强度分别为d时的真正光合作用速率，至少需要设计两组实验：一组将植物置于黑暗条件下，测得呼吸作用速率，可在装置中放置NaOH溶液，导致装置压强变化的原因是呼吸作用吸收氧气．另一组将同种生长状况相同的植物置于光照强度为d的密闭环境中，可在装置中放置等量的NaHCO₃溶液或等量CO₂缓冲溶液，所测得数值为光合作用放出的氧气与呼吸作用吸收氧气的差值．

Answer 1

分析 本题主要考查呼吸作用、光合作用的过程及光照强度对光合速率的影响．
1、呼吸作用是指生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程．
2、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强．当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．

解答 解：（1）图1乙丙段二氧化碳含量下降，说明此段光合作用大于细胞呼吸，此时产生ATP的场所为：有氧呼吸作用的细胞质基质、线粒体和进行光合作用的叶绿体．在图1中乙和丙点处于拐点，代表光合作用与呼吸作用强度相等，在图2中c点二氧化碳释放量为0；氧气的产生总量为6，说明细胞呼吸产生的二氧化碳都用于了光合作用，即光合作用的强度等于呼吸作用，在d点．氧气的产生总量为8，有氧呼吸产生6个单位二氧化碳，需要从外界吸收2个单位的二氧化碳．
（2）由图3可知b植物呼吸作用是1，在光照强度等于X时，净光合作用为1，12小时光照和黑暗，只要光照强度大于X就会有有机物的积累，就能正常生长．P点是a植物光合作用等于呼吸作用的点，温度升高到30℃时，光合作用强度下降，呼吸作用增强，因此应向右移动，M是光饱和点，光合作用强度下降，因此M向左下方移动．
（3）该植物细胞吸收¹⁸O₂，参与有氧呼吸第三阶段用于产生水，而水参与有氧呼吸第二阶段，可以产生二氧化碳，因此放射性元素能出现在植物呼吸作用产生的CO₂中．
（4）真正光合作用是呼吸作用与净光合作用之和，呼吸作用需要在黑暗的条件下测得，NaOH可以吸收呼吸作用产生的二氧化碳，此时装置中气体的变化量就是呼吸作用吸收氧气的量．在光照作用下，NaHCO₃溶液或CO₂缓冲溶液可以提供光合作用的二氧化碳，此时压强的变化应是光合作用放出的氧气与呼吸作用吸收的氧气的差值．
故答案为：
（1）细胞质基质、叶绿体和线粒体    乙和丙   c   2
（2）X   右    左下
（3）能
（4）黑暗      呼吸作用吸收氧气  等量的NaHCO₃溶液或等量CO₂缓冲溶液（没有等量不给分）

点评 本题考查了光合作用、呼吸作用的有关知识，考查全面，意在考查考生分析题图获取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力．