Question

【题目】为了提高设施农业的经济效益，科研人员对温室栽种的作物进行了相关研究。表中数据为在密闭实验装置内，给予不同光照强度时所测到的该作物氧气释放量；图1表示该作物相对光合速率（即不同叶龄时的净光合速率与B点时的比值）与叶龄的关系，A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片充分展开；图2中曲线1、2分别表示作物在适宜的光照强度下不同温度时的实际光合量和净光合量。请回答：

光照强度（klux）	0	2	4	6	8	10	12	14
O2释放量（uL/cm2·min）	﹣0．2	0	0．2	0．4	0．8	1．2	1．2	1．2

（1）光合作用中，植物细胞在叶绿体的_______________产生氧气；暗反应中，CO2与C5结合，形成的C3被还原成糖需要______________提供能量，最终实现了光能转化成为__________________。在细胞呼吸过程中，随着糖等有机物的氧化分解，该能量转化为________________。

（2）由表可知，在光照强度为4klux时，该作物光合作用的实际产氧量为____________uL/cm2叶面·min。

（3）图1中AB段相对光合速率上升，从光反应角度分析原因是______________，CD段相对光合速率明显下降的原因是__________________。

（4）由图2分析，假如植物生活在12小时光照，12小时黑暗的环境中，则在环境温度高于约________时该植物就不能正常生长，原因是_______________________。

（5）根据以上研究结果，该温室作物白天生长的最佳环境条件是______________。

Answer 1

【答案】类囊体薄膜上 ATP 化合物中稳定的化学能 热能和ATP中的化学能 0.4 幼叶展开，叶面积增大，光合色素含量增多 叶片衰老，叶绿素含量减少，相关酶活性降低叶片衰老 35℃ 此时净光合量与呼吸量相等，大于35℃则净光合量小于呼吸量，植物不能正常生长 光照强度为10klx、室温为25℃

【解析】

本题结合图表，考查光合作用和呼吸作用的综合应用。分析表格：甲表所示为特殊的装置内，给予不同强度的光照，测到的该植物的氧气释放量。其中光照为0时所测数据代表呼吸速率，光下所处数据代表净光合速率，净光合速率═实际光合速率一呼吸速率。分析曲线图：图1表示该作物相对光合速率（即净光合速率）与叶龄的关系，A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片充分展开，CD段叶片逐渐衰老脱落；图2中曲线1、2分别表示作物在适宜的光照强度下的实际光合量和净光合量。

（1）光合作用中，植物细胞在光反应产生氧气，场所是在类囊体薄膜上；暗反应中，CO2与C5结合，形成的C3被还原成糖需要光反应产生的ATP提供能量，最终实现了光能转化成为化合物中稳定的化学能。在细胞呼吸过程中，随着糖等有机物的氧化分解，该能量一部分以热能的形式散失，一部分储存在ATP中。

（2）光照强度为0时，氧气的释放量代表呼吸量，所以在光照强度为4 klx时，该作物光合作用的实际产氧量=净光合量+呼吸量=0.4 μLcm-2叶面积min-1。
（32）已知图1中A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片充分展开，即AB段表示幼叶展开，叶面积增大，光合色素含量增多，所以该段相对光合速率上升；而CD段叶片衰老，叶绿素含量减少，相关酶活性降低，所以相对光合速率明显下降。
（4）若植物生活在12小时光照、12小时黑暗的环境中，该植物一天中有机物的积累量=光照时有机物的积累量-黑暗时有机物的消耗量=12×净光合量-12×呼吸量。由此可见，只有净光合量大于呼吸量时，植物才能积累有机物，正常生长。分析图2可知环境温度为35℃时，该植物净光合量与呼吸量相等，高于35℃时，净光合量小于呼吸量，植物不能正常生长。
（5）由表中数据可知，光照强度为10 klx时，植物净光合量最大；由图2可知环境温度为25℃时，植物净光合量最大．所以该温室作物白天生长的最佳环境条件是光照强度为10 klx、室温为25℃。