Question

水稻是一种重要的粮食作物，提高水稻产量是一项关系国计民生的重要科研工作。请回答下列相关问题：

（1）与水稻产量密切相关的两种细胞代谢活动是                  。

（2）叶绿体是进行光合作用的场所，在其基质内完成的能量转化是             。

（3）如果给水稻提供H₂¹⁸O，结果水稻体内出现了（CH₂¹⁸O），这是因为H₂¹⁸O参与了有氧呼吸          阶段的反应生成了              ，再通过光合作用生成（CH₂¹⁸O）。

（4）下图是光照强度对水稻光合作用的影响曲线：

A点时细胞的代谢特点是               ；当温度变为呼吸作用的最适宜温度时A点的移动方向是        （向左、向右、不移动）；与A点相比，B点时水稻体内NADPH的含量          ；B点限制水稻光合作用强度的主要环境因素是         。

（5）实验测得甲、乙两种水稻在不同光照条件下的光合作用强度，结果如下表。

植物品种	光补偿点 (千勒克斯)	光饱和时光照强度(千勒克斯)	光饱和时光合作用CO2的消耗量 （mgCO2/100cm^2﹒h）	黑暗条件下呼吸作用CO2的释放量（mgCO2/100cm^2﹒h）
甲	3	4	30	15
乙	1	3	11	5．5

如果本实验中定义“光合速率 = 在一定的条件下每100 cm2的叶面积上每小时吸收CO₂的量”；则光照强度为3千勒克斯时，甲、乙两种水稻的光合速率分别为             mgCO₂/100cm²﹒h；对于乙 种水稻，如果在光照强度为5千勒克斯时，白天正常光照8小时，其余时间黑暗，则乙能否正常生长发育？

Answer

（1）光合作用和呼吸作用

（2）活跃化学能转化为稳定化学能

（3）第二 C18O2

（4）光合作用强度等于呼吸作用强度 向右 高（多） 二氧化碳浓度

（5）0、5．5 不能

【解析】

试题分析：

（1）水稻产量的高低主要取决于光合作用制造的有机物的量与呼吸作用消耗的有机物的量的差，即有机物的积累量，所以与水稻产量密切相关的两种细胞代谢活动是光合作用和呼吸作用。

（2）叶绿体基质是暗反应的场所，暗反应过程中的能量转化是：活跃化学能转化为稳定化学能。

（3）在有氧呼吸第二阶段，H218O与丙酮酸被彻底分解，产生了C18O2和[H]，C18O2再参与光合作用的暗反应阶段，经过C18O2固定和C3的还原生成（CH218O），因此，如果给水稻提供H218O，结果水稻体内会出现（CH218O）。

（4）曲线图中的纵坐标表示的是净光合作用强度，净光合作用强度＝光合作用强度－呼吸作用强度。A点时，净光合作用强度为零，说明此时细胞的代谢特点是：光合作用强度等于呼吸作用强度。因光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度，所以当温度变为呼吸作用的最适宜温度时，光合作用强度减弱，呼吸作用强度增强，A点向右移动。与A点相比，B点时的光照强度大，光反应产生的NADPH、ATP和O2多，此时水稻体内NADPH的含量高（多）。B点时，光合作用强度已达到最大值（光饱和点），说明光照强度不再是限制因素，所以限制B点水稻光合作用强度的主要环境因素是二氧化碳浓度。

（5）依题意可知，本实验中的“光合速率”是指净光合速率。分析表中数据可知，甲种水稻的光补偿点为3千勒克斯，即在此种光照强度下，甲种水稻的光合速率等于呼吸速率，所以当光照强度为3千勒克斯时，甲种水稻的光合速率为0mgCO2/100cm2﹒h；乙种水稻的光饱和点为3千勒克斯，即此种光照强度下，乙种水稻的净光合速率已达最大值，所以当光照强度为3千勒克斯时，乙种水稻的光合速率＝光饱和时光合作用CO2的消耗量－黑暗条件下呼吸作用CO2的释放量＝11－5．5＝5．5mgCO2/100cm2﹒h。仅就乙种水稻而言，光饱和点为3千勒克斯，当光照强度为5千勒克斯时，光合作用CO2的消耗量仍为11mgCO2/100cm2﹒h，黑暗条件下呼吸作用CO2的释放量仍为5．5mgCO2/100cm2﹒h，若白天正常光照8小时，其余时间黑暗，则一昼夜有机物的积累量＝11×8－5．5×24＝—44 mgCO2/100cm2，没有有机物积累，所以不能正常生长发育。

考点：本题考查光合作用、呼吸作用的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。