Question

2．為研究某種經(jīng)濟(jì)作物光合作用的影響因素，研究小組將其分為4組，分別用強(qiáng)度相同的4種可見(jiàn)光照射，在不同CO₂濃度下，測(cè)定各組葉片的凈光合速率（各組呼吸速率基本不變），得到各組葉片的CO₂補(bǔ)償點(diǎn)，CO₂飽和點(diǎn)．?dāng)?shù)據(jù)如下表．

組別	光質(zhì)	CO2補(bǔ)償點(diǎn)μmol•mol-1	CO2飽和點(diǎn)μmol•mol-1	最大凈光合速率μmol（CO2）•m-2•S-1
A	白光	78.3	1297.5	31.2
B	紅光	83.1	1218.3	26.1
C	黃光	91.8	1174.9	20.4
D	藍(lán)光	99.2	1334.6	33.4

（CO₂補(bǔ)償點(diǎn)指葉片吸收CO₂的速率與釋放CO₂的速率相同時(shí)的外界環(huán)境中CO₂濃度．CO₂飽和點(diǎn)指葉片的光合速率不再隨CO₂濃度的升高而增大時(shí)的外界環(huán)境中CO₂濃度）
回答下列問(wèn)題：
（l）該實(shí)驗(yàn)的自變量是光質(zhì)和CO₂濃度．
（2）在光照條件下，葉肉細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來(lái)自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（填寫細(xì)胞內(nèi)場(chǎng)所）．
（3）環(huán)境CO₂濃度為99.2μmol•mol^一1時(shí)，葉片凈光合速率最低的是D組作物．環(huán)境CO₂濃度為1400μmol•mol^一1時(shí)，葉片凈光合速率最高的是D組作物．
（4）在大棚栽培中不宜用黃光作為補(bǔ)充光源，原因是葉綠體色素對(duì)黃光的利用率（或吸收率）較低（葉綠體色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光），無(wú)法顯著提高光合速率．

Answer 1

分析 葉綠體中的色素分為葉綠素和類胡蘿卜素兩大類，葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光；不同光質(zhì)通過(guò)影響光反應(yīng)而影響光合作用速率，二氧化碳主要通過(guò)影響暗反應(yīng)而影響光合作用的速率；由于不同光質(zhì)下，植物細(xì)胞呼吸速率相同，而光合作用速率不同，因此二氧化碳的補(bǔ)償點(diǎn)不同．

解答 解：（1）由表格可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是光質(zhì)和二氧化碳濃度．
（2）光照條件下，合成ATP的生理過(guò)程是光合作用和呼吸作用，光照條件下，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng)，不能用于吸收礦質(zhì)元素離子，因此在光照條件下，葉肉細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來(lái)自細(xì)胞呼吸，場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（3）由表格信息可知，環(huán)境CO₂濃度為99.2μmol•mol^一1時(shí)，是光的補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)凈光合速率是0，而A、B、C組的光的補(bǔ)償點(diǎn)都小于99.2μmol•mol^一1，因此葉片凈光合速率最低的是D組；由表格信息可知，環(huán)境CO₂濃度為1400μmol•mol^一1時(shí)，A、B、C、D組都達(dá)到飽和，葉片凈光合速率最高的是D組．
（4）由于葉綠體色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，對(duì)黃光的吸收較低，無(wú)法提高光合作用速率，因此在大棚栽培中不宜用黃光作為補(bǔ)充光源．
故答案為：
（1）光質(zhì)和CO₂濃度
（2）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體
（3）D 　　D
（4）葉綠體色素對(duì)黃光的利用率（或吸收率）較低（葉綠體色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光）

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解二氧化碳濃度、光質(zhì)對(duì)光合作用速率的影響，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行推理、解答問(wèn)題．