Question

11．有人对农田中甲、乙两种植物做了有关光合作用的研究．图1是它们单位时间内吸收与释放CO₂的量随光照强度变化的曲线，图2表示甲植物叶肉细胞中两种细胞器在图1中四种不同光照强度（0、b₂、b₁、c）下的生理状态．请据图分析回答：

（1）图1中，能代表阴生植物的曲线是乙；当光照强度为c时，甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（2）图2细胞器中利用H₂O的场所和产生CO₂的场所分别是类囊体薄膜和线粒体基质、线粒体基质．
（3）对甲植物来说，图1四种不同光照强度（0、b₁、b₂、c）对应图2中状态依次是Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ．
（4）生产实践中经常在大棚中栽培乙植物．若图1表示大棚内乙植物在温度、水分适宜的条件下测得的曲线，则d点之后限制增产的主要外界因素最可能是CO₂浓度．
（5）以测定的CO₂吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如表所示：

	5℃	10℃	20℃	25℃	30℃	35℃
光照条件下CO2吸收量（mg•h-1）	1	1.8	3.2	3.7	3.5	3
黑暗条件下CO2释放量（mg•h-1）	0.5	0.75	1	2.3	3	3.5

温度在25℃～30℃间光合作用制造的有机物总量逐渐增加（增加、减少）．假设呼吸作用昼夜不变，植物在20℃时，一昼夜中给植物光照12小时，则一昼夜CO₂吸收量为26.4mg．

Answer 1

分析 据图分析：甲植物适宜在森林腐殖质层生活，森林腐殖质层的光线比较弱，因此甲植物属于阴生植物，其光补偿点和光饱和点都应比较低，因此对应图中曲线2；乙植物适宜在沙漠环境生活，属于喜阳植物，光饱和点较高，因此对应曲线1．
图二中，释放氧气的细胞器①表示叶绿体，释放二氧化碳的细胞器②是线粒体．Ⅰ中，叶绿体除了吸收来自线粒体的二氧化碳外，还从环境中吸收二氧化碳，说明光合作用大于呼吸作用；Ⅱ中，线粒体除了产生的二氧化碳一部分给叶绿体用，还有一部分释放到细胞外，说明呼吸作用大于光合作用；Ⅲ中，二氧化碳和氧气刚好互为利用，说明光合作用等于呼吸作用；Ⅳ中，叶绿体不进行光合作用，说明只进行呼吸作用．

解答 解：（1）图1中甲曲线代表的植物适于生活在较强的阳光下，乙曲线代表的植物适于生活在弱光的环境中．当光照强度为c时，甲植物既能进行光合作用，也能进行呼吸作用，叶肉细胞内产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（2）水参与光合作用的光反应阶段，场所为类囊体薄膜；CO₂是光合作用暗反应的原料，而暗反应的场所是叶绿体基质；CO₂是有氧呼吸第二阶段产生的，而有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质．
（3）对甲植物而言，光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，即图2中Ⅳ；光照强度为b₁时，光合作用强度和呼吸作用强度相等，对应于图2中的Ⅲ；光照强度为b₂时，光合作用强度小于呼吸作用强度，对应于图2中的Ⅱ；光照强度为c时，光合作用强度大于呼吸作用强度，对应于图2中的Ⅰ．
（4）d点之后，随着光照强度的增大，光合作用强度不再增大，此时限制光合作用强度的主要环境因素不再是光照强度，而是二氧化碳浓度．增施有机肥后，在微生物的分解作用下，环境中的二氧化碳浓度升高，达到最大光合速率的光照强度及最大光合速率都将增大．
（5）光照条件下CO₂吸收量（mg•h^-1）表示净光合速率，黑暗条件下CO₂释放量（mg•h^-1）表示呼吸速率，总光合作用=净光合速率+呼吸速率，比较在温度在25℃-30℃二者的和，说明光合作用制造的有机物总量渐增加．植物在20℃时，一昼夜中给植物光照12小时，CO₂吸收量为净吸收量是12×3.2=38.4mg，植物12小时呼吸作用产生的二氧化碳是1×12=12mg，因此，一昼夜CO₂吸收量=38.4-12=26.4mg．
故答案为：
（1）乙　叶绿体、线粒体、细胞质基质
（2）类囊体薄膜和线粒体基质  线粒体基质
（3）Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ
（4）CO₂浓度
（5）增加　26.4

点评 本题结合曲线图和两种细胞器在不同光照下的生理状态图，考查光合作用和呼吸作用的综合应用及影响光合速率的因素，首先要求考生分析图1，明确图中甲属于阳生植物，乙属于阴生植物，同时明确图中各点的含义；能根据图2分析出光合作用强度与呼吸作用强度的关系，再规范答题．