Question

图甲表示水稻和菠菜的光合作用受温度影响的示意图（净光合速率单位均为μmolO₂•mgh^-1）。图乙表示菠菜的叶肉细胞在光强度分别为a、b、c、d时的单位时间内CO₂释放量和O₂产生总量的变化。图丙表示研究不同浓度CO₂对菠菜幼苗各项生理指标影响的实验结果。请回答：

(l)菠菜在适宜光照条件下消耗[H]的具体场所是____________________。

(2)图甲两曲线的交点代表水稻的净光合速率____________（小于、等于或大于）菠菜的净光合速率。

(3)图乙中光照强度为b时，真正光合速率__________（大于、等于或小于）呼吸速率；如果一昼夜中12小时的光照强度为d，其余时间光照强度为a，则菠菜能否生长？_______。结合题中相关的信息，提出两项使菠菜增产的方法：___________________。

(4)由图丙可知，与A组相比，C组条件下叶绿体中[H]含量__________。干旱初期，菠菜光合作用速率下降，其主要原因是所需的___________减少而导致光合速率下降。人们发现较高C0₂浓度有利于菠菜幼苗度过干旱时期，据图丙分析原因：_________________。

Answer

叶绿体基质和线粒体内膜 大于 小于 不能 适当增加光照强度适当增加CO2的浓度 低 CO2 较高CO2浓度使气孔开度下降,减少水分的散失

【解析】

本题以图文结合为情境，考查学生对光合作用过程及其影响的环境因素、有氧呼吸过程等相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。

(1) 分析图甲可知：在适宜光照条件下，菠菜的光合作用与有氧呼吸都能进行，而在光合作用的暗反应阶段和有氧呼吸的第三阶段都可以消耗[H]，所以菠菜在适宜光照条件下消耗[H]的具体场所是叶绿体基质和线粒体内膜。

(2) 图甲显示，两曲线的交点时，水稻的净光合速率为350μmolO2•mgh-1，菠菜的净光合速率为40μmolO2•mgh-1，因此水稻的净光合速率大于菠菜的净光合速率。

(3) 图乙中O2产生总量表示真正光合速率，CO2释放量表示净光合速率。光照强度为b时，O2产生总量与CO2释放量相等，说明呼吸速率＝2倍的真正光合速率，即真正光合速率小于呼吸作用速率。光照强度为a时，O2产生总量为零，CO2的释放量为6个单位，说明呼吸速率＝6个单位，但没有进行光合作用；光照强度为d时的O2产生总量为8个单位，即真正光合速率＝8个单位。可见，如果一昼夜中12小时的光照强度为d，其余时间光照强度为a，则有机物的积累量为[（8－6）×12]－（6×12）＝-48，即有机物的积累量小于零，所以菠菜不能生长。植物的净光合速率大于零时才能积累有机物，植物才能生长，而光照强度和CO2浓度是影响光合速率的主要环境因素，因此可通过适当增加光照强度和适当增加CO2的浓度的措施来提高菠菜的产量。

(4) 依题意并分析图丙可知：与A组相比，C组CO2的浓度较高，C3的生成较多，C3还原消耗光反应产生的[H]也较多，因此叶绿体中[H]含量低。干旱初期，菠菜通过蒸腾作用失水的生理过程仍在进行，而根细胞的吸水减少，造成叶片的气孔部分关闭，引起CO2供应减少，导致菠菜的光合作用速率下降。较高CO2浓度使气孔开放程度下降，水分的散失减少，有利于菠菜幼苗度过干旱时期。