Question

某科研小组以玉米为实验材料，研究不同条件下细胞光合速率和呼吸速率的关系，并绘制了甲、乙、丙三幅图。请回答下列问题：

（1）图甲中两条曲线的交点A对应的温度下，实际光合速率：呼吸速率=______，该温度________（填“高于”、“低于”或“等于”）玉米生长的最适温度。

（2）图乙中的A和B点，光合速率______（填“高于”、“低于”或“等于”）呼吸速率，从0点到6点，温室中CO₂浓度逐渐升高的原因是_____________。

（3）如果图丙是在温度适宜的条件下测定的结果，则AB段限制光合速率的主要因素是_______,B点后的限制因素主要是_________。

（4）如果图丙表示一植株中所有叶肉细胞的光合速率与光照强度的关系，则图中的A点对应的光照强度下，植株的干重_______（填“增加”、“不变”或“减小”）。

Answer

2:1 高于 等于 呼吸速率高于光合速率（无光时进行细胞呼吸），有光时呼吸速率高于光合速率 光照强度 CO2浓度 减少

【解析】试题分析：甲图中光照下二氧化碳的吸收量为光合作用二氧化碳的净吸收量，该值表示的净光合作用量。A点的含义是二氧化碳的吸收量等于释放量，表示净光合作用速率等于呼吸作用速率，此时光合作用速率大于呼吸作用速率。分析图2可知，A点之前、光合作用小于呼吸作用，温室内二氧化碳浓度逐渐增加，此段随时间的推移光照强度越来越强，光合作用强度也越来越强，呼吸作用与光合作用的差值越来越小；A点时光合作用与呼吸作用强度相等；AB段光合作用大于呼吸作用，此段时间内，由于光照强度先增强，然后逐渐减弱，光合作用的强度也是先增强然后减弱；B点时光合作用与呼吸转移强度又相等．因此在曲线中，光合速率与呼吸速率相等的点是A、B两点。

（1）甲图中的虚线表示净光合速率，实线表示呼吸速率，A点时，两种速率相等，而实际光合速率=净光合速率+呼吸速率，所以该温度下实际光合速率是呼吸速率的二倍，二者比例是2:1，生长最快的速率是虚线顶点对应的温度，所以A点对应的温度高于玉米生长的最适合温度。

（2）乙图中纵坐标表示的是温室中的CO2浓度，A点和B点是曲线的转折点，此时光合速率等于呼吸速率，从0点到6点，无光时，只进行细胞呼吸，即只释放而不吸收CO2，有光后光合速率小于呼吸速率，即光合作用没有将细胞呼吸产生的CO2全部消耗，剩余的CO2释放到外界，所以0点到6这段时间温室中的CO2浓度逐渐升高。

（3）图丙中AB段光合速率随着光合强度的变化而变化，所以主要限制因素是光照强度，B点后的光合速率不再随着光照强度的变化而变化，限制因素应主要是CO2浓度和温度，题干中又有温度适应一信息，所以B点后的限制因素主要是CO2浓度。

（4）图丙表示的叶肉细胞光合速率与光照强度的关系，A点对应的光照强度下，光合速率等于呼吸速率，但一植株除了叶肉细胞还有其他不能进行光合作用的细胞，所以在该光照强度下整个植株的干重减少。

【点睛】解答本题的关键是明确光合速率表示的不同方法：

（1）实际光合速率：单位时间内植物或细胞有机物的产生量、氧气的产生量、二氧化碳的固定量、叶绿体氧气的释放量、二氧化碳的吸收量。

（2）表观光合速率：单位时间内植物或细胞有机物的积累量、氧气的释放量、二氧化碳的吸收量。