10. [2014·郑州模拟]某科研组为研究大棚种植条件下油桃高产的影响因素,做了如下实验。图甲是在其他条件均适宜,光照条件不同的情况下,单位时间内油桃叶肉细胞中O2与CO2的变化情况。图乙表示CO2浓度对大棚油桃光合速率的影响。请回答下列相关问题:
(1)图甲中光照强度为d时,油桃产生ATP的场所有________,此时叶肉细胞进行光合作用的CO2来源有____________________________。
(2)图甲中光照强度为b时,叶肉细胞光合作用固定CO2的量与呼吸作用产生CO2的量的数值关系为______________________________________________________________。
(3)图乙中7~8时限制油桃光合作用的主要因素是________。由曲线可知人工施加CO2条件下效果最佳的时间点是________。
(4)图乙所示曲线上各点时,叶肉细胞的生理状态不会出现图甲中________(填字母)点对应的生理状态。
解析:(2)图甲中,光照强度为a时无氧气产生,说明此时油桃植株只进行呼吸作用,呼吸作用CO2释放量相对值为6;光照强度为b时,O2产生总量相对值约为3,即CO2固定量相对值约为3,此时呼吸作用强度不变,因此叶肉细胞光合作用固定CO2的量约是呼吸作用产生CO2的量的1/2。(4)图乙中所示各点的有机物积累量都大于0,而图甲中光照强度为a时无氧气产生,说明此时只进行呼吸作用。光照强度为b时,光合作用强度小于呼吸作用强度,无有机物积累。
答案:(1)细胞质基质、叶绿体、线粒体 呼吸作用释放的和外界环境中的 (2)前者约是后者的1/2 (3)光照强度 10点 (4)a、b
1. 将长势相同的小麦幼苗分成若干等份,在不同的温度下先暗处理1 h,测得其干重即葡萄糖的量的(单位:g)变化如甲曲线所示;再分别置于同一光照强度下照射1 h后,测得其干重与暗处理前的变化如乙曲线。下列说法不正确的是( )
A. 暗处理1 h,测得的小麦幼苗干重即为小麦幼苗的呼吸速率
B. 小麦叶肉细胞内呼吸酶的最适温度为29 ℃
C. 29 ℃时,小麦通过光合作用产生的氧气量为9 g
D. 温度升高到30 ℃时,小麦的光合速率下降
解析:暗处理1 h,测得的小麦幼苗干重即葡萄糖的量即为小麦幼苗的呼吸速率,A正确;根据甲曲线可知,29 ℃时小麦幼苗的呼吸速率最高为3 g,因而该温度为小麦叶肉细胞内呼吸酶的最适温度,B正确;由于乙曲线为黑暗处理1小时,再光照1小时后获得的曲线,因而29 ℃时,小麦的净光合速率为3+3=6 g,真正的光合速率为6+3=9 g,按照1C6H12O6~6O2,可计算出29 ℃时,小麦通过光合作用产生的氧气量为6×9/180×32=9.6 g,C错,温度升高到30 ℃时,呼吸速率和光合速率都下降,此时小麦的总光合速率也下降,D正确。
答案:C
2. 图甲中X、Y、Z分别表示某植物一天24小时的温度变化、总光合速度(mg/h)、净光合速度(mg/h)。图乙表示20 ℃时其光合作用强度与光照强度的关系,S1、S2、S3表示所在部位的面积,请据图回答:
(1)图甲中中午12点时,Z曲线下降,可能原因是______________________________,如果中午12点时Y曲线也下降,则原因可能是____________________________。
(2)图甲中中午12点时,植物的呼吸速度约为________mg/h。0~6点中,植物细胞呼吸吸收的O2总量是________mg。
(3)图甲中Z线的a点上升,其原因是________________________________________。
(4)图甲中光合速度与呼吸速度相等的点是__________________,其对应于图乙中________点。
(5)图乙中A点放出的CO2表示呼吸作用的强度,随着光照强度的增加呼吸强度是不变的,则面积S1表示____________________、S2表示____________________、S3表示________;S1+S3表示__________________,S2+S3表示________________,S2-S1表示__________________。
解析:图甲中中午12点时,Z曲线下降是因为温度上升,呼吸强度增强,光合速率基本不变;12点时Y曲线也下降,此时光照和温度较高,植物蒸腾作用增强,叶片气孔关闭,CO2吸收减少,光合作用下降;而温度高呼吸速率加快,Y净光合速度也下降。(2)由关系式总光合速率=净光合速度+呼吸速率,可知图甲中中午12点时,植物的呼吸速度为总光合速率-净光合速度=90-60=30 mg/h。0~6点中,植物细胞呼吸吸收的O2总量是植物白天的净光合作用量90 mg。(3)甲图中Z曲线的a点上升,是因为夜间只进行呼吸作用,而影响呼吸作用的主要因素是温度,所以温度下降,酶活性下降,呼吸速度下降,吸收O2量减少。(4)图甲中光合速度与呼吸速度相等的点是表示净光合速度为0,所以在横轴上,为c、h点其对应于图乙中B点。(5)面积分析:A点放出的CO2表示呼吸作用的强度,随着光照强度的增加呼吸强度是不变的,所以S1:光照强度由0→B时光合作用的净积累量(为负);S2:光照强度由B→D时的光合作用有机物的净积累量;S1+S3:植物呼吸作用消耗的有机物量;S2+S3:光合作用产生的有机物总量,其中S3表示呼吸消耗的有机物量(B→D时);所以,当光照强度由0→D时,植物呼吸作用消耗的有机物量为S1+S3,光合作用的净积累量为S2-S1。
答案:(1)温度上升,呼吸强度增强,光合速度基本不变
温度太高,植物叶片气孔关闭,CO2吸收减少,光合作用下降
(2)30 90
(3)温度下降,酶活性下降,呼吸速度下降,吸收O2量减少
(4)c、h B
(5)负净积累量 有机物的净积累量 呼吸消耗的有机物量(B→D时) 植物呼吸消耗的有机物量 光合作用产生的有机物量 光合作用的净积累量