Question

【题目】选取某植物幼苗进行无土栽培实验，下图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化曲线图。请据图回答：

(1)温度在0～5 ℃之间，该植物幼苗细胞进行呼吸作用的场所是__________。

(2)假设上述实验在缺Mg的条件下进行，在其他条件相同的情况下，图中的A点会向__________(填“左”或“右”)移动。

(3)温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为________℃左右。

(4)限制AB段CO2吸收速率的主要因素是__________；图中__________点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。

(5)为了探究不同条件对植物光合速率和呼吸速率的影响，用8株各有20片叶片、大小长势相似的某盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同条件下利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳的含量。实验结果统计如下表：

编号	1	2	3	4	5	6	7	8
温度(℃)	10	10	20	20	30	30	40	40
光照强度(Lx)	1 000	0	1 000	0	1 000	0	1 000	0
12小时后CO2量(g)	－0.5	＋0.1	－1.5	＋0.4	－3.0	＋1.0	－3.1	＋0.8

(注：“＋”表示环境中二氧化碳增加；“－”表示环境中二氧化碳减少)

①用编号为__________的装置可构成一个相对独立的实验组合，该实验组合的目的是探究温度对植物呼吸作用速率的影响。

②由表可知，植物光合作用最强的是第__________编号组实验。

③现有一株某植物缺少叶黄素的变异体，将其叶片进行了红光照射光吸收测定，与正常叶片相比，实验结果是光吸收差异__________(填“不”或“非常”)显著。

Answer 1

【答案】 细胞质基质和线粒体 右 20 温度 B、D 2、4、6、8 5 不

【解析】试题分析：理解图示横、纵坐标的含义，明确从空气中吸收的CO2量表示净光合速率，而净光合速率＝（实际）光合速率－呼吸速率：在此基础上，结合题意并从图示中提取信息，重点分析曲线的起点、拐点、交点、落点这“四点”以及把握曲线走势，围绕有氧呼吸和光合作用的过程及其影响因素等相关知识，对(1)至(4)题进行解答。解答(5)题，需由题意准确把握实验目的并以“表格呈现的信息”为切入点，找出实验变量（自变量、因变量、无关变量），围绕实验设计应遵循的原则、绿叶中色素的功能、光合作用和呼吸作用的相关知识，对各问题情境进行分析解答。

(1) 温度在0～5 ℃之间，该植物幼苗呼吸作用O2消耗量大于零，说明细胞可进行有氧呼吸，因此呼吸作用的场所是细胞质基质和线粒体。

(2) 从空气中吸收的CO2量表示净光合速率，而净光合速率＝（实际）光合速率－呼吸速率。A点时从空气中吸收的CO2量为零，说明此时光合速率和呼吸速率相等。Mg是合成叶绿素的原料，在缺Mg的条件下叶绿素合成不足，植物的光合速率降低，但呼吸速率不变，因此A点会向右移动。

(3)当植物的净光合速率达到最大值时有机物的积累量最多，最有利于植物生长，此时可获得最大经济效益。分析图示可知：植物的净光合速率达到最大值时所需要的最低温度是20℃，因此温室栽培该植物，为获得最大经济效益，应控制的最低温度为20℃。

(4) AB段从空气中吸收的CO2量随温度的增加而增加，说明限制AB段CO2吸收速率的主要因素是温度。图中B点和D点时，从空气中吸收CO2量与细胞呼吸消耗的O2量相等，说明净光合速率＝呼吸速率，而净光合速率＝光合速率—呼吸速率，此时光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。

(5) ①探究温度对植物呼吸作用速率的影响，自变量是温度的不同，且需要排除光合作用对实验的干扰，即实验时控制的光照强度应为零，可见编号为2、4、6、8的装置可构成一个相对独立的实验组合，用以探究温度对植物呼吸作用速率的影响。

②光照强度为零时的密闭容器中CO2的增加量反映的是呼吸速率，光照强度为1000Lx时的密闭容器中CO2的减少量反映的是净光合速率，而净光合速率＝（实际）光合速率－呼吸速率，据此分析表中信息可知：植物光合作用最强即光合速率最大的是第5编号组实验。

③叶黄素主要吸收蓝紫光，对红光的吸收比较少，因此，对一株缺少叶黄素的变异体的植物叶片进行红光照射光吸收测定，与正常叶片相比，实验结果是光吸收差异不显著。