菰是水稻的一种，其茎基部膨大可作蔬菜食用，称茭白．科学家对菰的光合作用特性进行研究，将菰的倒数第三片功能叶片在不同温度和光照强度下进行离体培养，利用红外CO2分析仪分析CO2

Question

菰是水稻的一种，其茎基部膨大可作蔬菜食用，称茭白．科学家对菰的光合作用特性进行研究，将菰的倒数第三片功能叶片在不同温度和光照强度下进行离体培养，利用红外CO₂分析仪分析CO₂的变化，所得结果如下图所示，根据图1回答问题（1）～（3）：
（1）在温度为___时，菰叶片的光合作用速率和呼吸作用速率相同．
（2）若光照和黑暗各占一半，且光照时的光照强度一直和图1中的光照强度一样，则菰的功能叶在10℃时生长状况为___．
A．干重将减轻    B．干重将增加   C．干重不变    D．无法判断
（3）用CO₂消耗来表示，35℃时菰叶片的真实光合速率约为___μmol•m^-2•s^-1．
科学家进一步制作出了光饱和点和光补偿点与温度的对应关系图如图2、图3所示，根据图1、图2、图3，回答问题（4）（5）：
（4）图2的曲线是在温度为___℃时作出来的．A点产生ATP的场所有___．
（5）种植菰的最适条件是温度___℃，光照强度___（μmol•m-²•s^-1）
（6）研究发现，在一天中，菰叶片中细胞间隙CO₂的浓度和净光合速率的值呈现出负相关性，请简要解释出现这种现象的原因___．

Answer 1

（1）从图1中可以看出，在温度为3℃、50℃时，净光合速率为0，表示此时叶片的光合作用速率和呼吸作用速率相同．
（2）据图1分析，照和黑暗各占一半，且光照时的光照强度一直和图1中的光照强度一样，则菰的功能叶在10℃时净光合速率大于0，所以有机物有积累，表现出生长．
（3）总光合作用=呼吸作用+净光和作用，用 CO₂消耗来表示，35℃时菰叶片的真实光合速率=4.5+20=24.5．
（4）图2表示的是光照强度对净光合速率的影响，自变量光照强度，温度属于无关变量，在实验设计中应相同且适宜，故从图1中可以看出最适的温度为30℃．A点为光补偿点，此时叶片既可以进行光合作用，也可以进行呼吸作用，呼吸作用与光合作用都可以产生ATP，所以产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（5）从图1中可以看出最适的温度为30℃，此时净光合速率最大，图2中可以看出光照强度1040μmol•m^-2•s^-1时净光合速率也最大．
（6）菰叶片中细胞间隙 CO₂的浓度和净光合速率的值呈现出负相关性，这是因为净光合速率越大，二氧化碳的消耗就越快，留在叶片间隙中（外界环境中）的二氧化碳浓度就越低．
故答案为：
（1）3℃、50℃
（2）B
（3）24.5
（4）30     细胞质基质、线粒体、叶绿体
（5）30 1040
（6）净光合速率越大，二氧化碳的消耗就越快，留在叶片间隙中（外界环境中）的二氧化碳浓度就越低