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10.回答下列问题
选取生长状况相似的A、B两种植物,将每一片对称叶一半曝光另一半遮光,并阻断叶片中有机物的运输,分别置于不同光照强度下(室温 25℃,其他培养条件相同且适宜),1h后在A、B植物曝光和遮光部位用打孔器各取、100cm2的叶圆片,分别称量干重,得到相关数据:
①与实验前比较,A植物遮光部分干重减少0.5g,B植物遮光部分干重减少0.7g;
②曝光部分和遮光部分干重的差值如下:
光照强度(lx)050010001500200025003000
A植物的干重差(g)00.50.81.31.51.51.5
B植物的干重差(g)00.61.01.42.12.32.3
请分析回答:
(1)光照强度为500lx时,A植物曝光部分的总光合速率是0.5g•100cm-2•h-1.此时,叶肉细胞中产生ATP的场所有叶绿体、细胞质基质、线粒体.
(2)光照强度为1500lx时,A、B两植物曝光部分有机物净积累量较高的是A植物.
(3)光照强度为2500lx时,限制B植物光合作用速率的主要环境因素是温度.若将室温升高到30℃,发现B植物遮光部分干重的减少量增加,说明B植物细胞呼吸酶的最适温度大于(填“大于”、“等于”或“小于”)25℃.
(4)根据上述实验数据,在图1中画出光照强度对A植物曝光部分净光合速率影响的曲线.

(5)近年来冬季北方大部出现严重雾霾天气,对植物光合作用产生了明显影响,某兴趣小组假设雾霾中植物光合作用的下降的原因有两种可能:一是雾霾中的污染颗粒导致光照强度下降,影响了光合作用的光反应阶段;二是污染颗粒堵塞了气孔使CO2的吸收减少,影响了光合作用的暗反应阶段.
该兴趣小组设计如下装置进行实验(图2):实验目的:探究雾霾中植物光合作用的下降的原因;该实验的自变量是装置内空气的种类(空气中是否有雾霾颗粒等).请将实验原理补充完整:在其他环境条件相同的条件下,分别测量叶肉细胞中三碳化合物(C3)的含量作为检测指标,若雾霾只影响光反应阶段,则C3含量上升,若只影响暗反应阶段,则C3含量下降;
若实验结果是两组三碳化合物含量无显著差异,说明雾霾对光反应和暗反应均有影响.

分析 1、植物遮光部分干重减少量为呼吸作用消耗有机物量.植物曝光部分和遮光部分干重的差值=植物原干重量+(曝光部分的总光合速率-呼吸速率)-(植物原干重量-呼吸速率).
2、雾霾中植物光合作用的下降的原因解释有两种可能:一是光反应阶段需要光照才可以进行,如果雾霾中的污染颗粒导致光照强度下降,影响了光合作用的光反应阶段;二是CO2是进行暗反应的原料,污染颗粒堵塞了气孔使CO2的吸收减少,影响了光合作用的暗反应阶段.

解答 解:(1)A植物遮光部分干重减少0.5g,说明呼吸作用消耗有机物为0.5g.根据表格中数值发现:光照强度为500lx时,A植物曝光部分和遮光部分干重的差值=A植物原干重量+(曝光部分的总光合速率-呼吸速率)-(A植物原干重量-呼吸速率)=0.5,即:曝光部分的总光合速率=0.5+呼吸速率-呼吸速率=0.5+0.5-0.5=0.5g•100cm-2•h-1.此时,叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用,光合作用的光反应阶段可产生ATP,有氧呼吸三个阶段都可产生ATP,即产生ATP的场所有叶绿体、细胞质基质、线粒体.
(2)根据题(1)分析可知:光照强度为1500lx时,A植物曝光部分有机物净积累量=1.3-0.5=0.8g•100cm-2•h-1,B植物曝光部分有机物净积累量=1.4-0.7=0.7g•100cm-2•h-1,可推知:A、B两植物曝光部分有机物净积累量较高的是A植物.
(3)根据表格中数据发现,光照强度为2500lx后,再增加光照强度,B植物的干重差也不会发生改变,说明光照强度不是限制因素.除温度外,其他培养条件相同且适宜,所以限制B植物光合作用速率的主要环境因素是温度.若将室温升高到30℃,发现B植物遮光部分干重的减少量增加,说明呼吸速率增强,即B植物细胞呼吸酶的活性增强,即呼吸酶的最适温度大于25℃.
(4)根据题(2)分析可知:光照强度为0lx时,A植物曝光部分净光合速率=0-0.5=-0.5g•100cm-2•h-1;光照强度为500lx时,A植物曝光部分净光合速率=0.5-0.5=0g•100cm-2•h-1;光照强度为1000lx时,A植物曝光部分净光合速率=0.8-0.5=0.3g•100cm-2•h-1;光照强度为1500lx时,A植物曝光部分净光合速率=1.3-0.5=0.8g•100cm-2•h-1;光照强度为2000lx时,A植物曝光部分净光合速率=1.5-0.5=1.0g•100cm-2•h-1;光照强度为2500lx时,A植物曝光部分净光合速率=1.5-0.5=1.0g•100cm-2•h-1;光照强度为3000lx时,A植物曝光部分净光合速率=1.5-0.5=1.0g•100cm-2•h-1;在图1中可画出光照强度对A植物曝光部分净光合速率影响的曲线如下:

(5)本实验目的是探究雾霾中植物光合作用的下降的原因.对照图2装置可以发现:装置内空气种类(空气中是否有雾霾颗粒)不同,可判断为该实验的自变量.在其他环境条件相同的条件下,若雾霾只影响光反应阶段,C3含量上升;若只影响暗反应阶段,C3含量下降,因此测量叶肉细胞中三碳化合物(C3)的含量作为检测指标.若雾霾对光反应和暗反应均有影响,两组三碳化合物含量无显著差异.
故答案为:
(1)0.5      叶绿体、细胞质基质、线粒体   
 (2)A    
(3)温度   大于  
 (4)

(5)探究雾霾中植物光合作用的下降的原因;   装置内空气的种类(空气中是否有雾霾颗粒等 )  C3含量上升,C3含量下降    雾霾对光反应和暗反应均有影响

点评 本题以表格数据为载体,考查了光合作用和呼吸作用的相关知识,意在考查考生分析表格、获取解题信息的能力以及识记理解能力,难度适中.

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