Question

19．百三叶是耐热性绿化植物之一，下表是对等质量的百三叶幼苗分别在不同温度、一定光照强度或黑暗条件下同时培养一段时间后，用精密仪器测得装置内CO₂浓度的变化如下表（忽略装置中气体浓度的变化对其生理过程的影响），所测装置中初始CO₂浓度为2.50 个单位，回答下列问题：

温度（℃）	15	20	25	30	35	40	45
一定光照强度光下培养2h	2.10	1.80	1.60	1.40	1.30	1.20	1.90
黑养lh	2.60	2.70	2.80	2.80	2.90	3.00	3.30

（1）在百三叶气孔开放时，CO₂进入叶肉细胞的过程不需要（填“需要”或“不需要”）载体蛋白，不需要（填“需要”或“不需要”）消耗ATP．
（2）上述所进行实验的无关变量是光照强度．20℃时，一定光照强度下，百三叶叶肉细胞的细胞器中产生ATP的具体部位有叶绿体和线粒体，同时叶肉细胞内O₂移动的方向有移向线粒体和细胞外．
（3）根据实验数据分析，百三叶幼苗在25°C时的真光合速率数值为0.75个单位/h，百三叶进行光合作用的最适温度在35～45°C之间，呼吸作用相关的酶的最适温度是不能确定（填“大于”、“等于”或“不能确定”）45°C．所以判断温度对百三叶苗光合作用的影响情况是在一定的范围内，光合作用随温度的增高而增大，超过一定的范围光合作用会降低甚至停止．

Answer 1

分析 分析表格：该实验的自变量是温度，光下培养，容器中CO₂减少量是植物的净光合量，黑暗下培养CO₂增加量是植物的呼吸量，总光合量=净光合量+呼吸量．据此分析作答．

解答 解：（1）百三叶气孔开放时，CO₂进入叶肉细胞是自由扩散的过程，不需要载体蛋白的协助和消耗ATP．
（2）据表分析，该实验的自变量是温度，无关变量是光照强度．20℃时，一定光照强度下，百三叶叶肉细胞的光合作用和呼吸作用都可以产生ATP，所以产生ATP的细胞器主要有线粒体和叶绿体，此时光合作用大于呼吸作用，叶肉细胞内O₂移动的方向有移向线粒体和细胞外．
（3）在25℃时呼吸速率是2.8-2.5=0.3，净光合速率是（2.5-1.6）÷2=0.45，总光合量=净光合量+呼吸量=0.3+0.45=0.75个单位/h．据表中数据和上述方法计算可知，35℃光合速率为（2.5-1.3）÷2+（2.9-2.5）=1.0，40℃时的光合速率为（2.5-1.2）÷2+（3.0-2.5）=1.15，45℃时光合速率为（2.5-1.9）÷2+（3.3-2.5）=1.1，所以百三叶进行光合作用的最适温度在35～45℃之间．表中数据表明呼吸速率随温度升高而持续升高，故不能确定为45°C．所以在一定的范围内，光合作用随温度的增高而增大，超过一定的范围光合作用会降低甚至停止．
故答案为：
（1）不需要     不需要
（2）光照强度    叶绿体和线粒体    移向线粒体和细胞外
（3）0.75     35～45    不能确定    在一定的范围内，光合作用随温度的增高而增大，超过一定的范围光合作用会降低甚至停止

点评 本题结合表格主要考查光合作用即光合作用的相关计算，意在强化学生对实验数据的分析和处理能力及对光合作用的相关知识的综合运用能力．