Question

【題目】植物的光合速率受光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度等因素的影響。請(qǐng)根據(jù)相關(guān)原理回答下列問題：

（1）植物光合作用的________過程直接受光照強(qiáng)度影響， 而溫度對(duì)光合作用過程中物質(zhì)變化的影響實(shí)質(zhì)是通過______________________________來實(shí)現(xiàn)的。

（2）在30℃時(shí)，測定某種植物三種品系植株光合速率變化情況如圖1所示。分析三曲線的變化情況，可得出的結(jié)論是（寫出兩點(diǎn)）：_______________________；___________________________。

（3）圖2是在不同CO2濃度下測定一天中不同時(shí)段的某種植物凈光合作用速率的變化情況。若在環(huán)境濃度CO2和高濃度CO2條件下，呼吸速率差異不明顯；相同時(shí)刻中，與環(huán)境濃度CO2相比，高濃度CO2條件下該植物的光反應(yīng)速率_________________(較高/相同/較低)，其原因是________________________。

（4）將完整的線粒體、葉綠體制備成相應(yīng)的的懸浮液，編號(hào)為甲組、乙組，分別向其中加入適量、適宜濃度的丙酮酸溶液和NaHCO3溶液，給予二組裝置充足光照后均氣泡產(chǎn)生，請(qǐng)用文字描述甲、乙二組裝置產(chǎn)生氣泡的過程：_______________；_________________ 。

Answer 1

【答案】 光反應(yīng) 影響酶的活性 同一光照強(qiáng)度下，不同品系的光合速率不同(A品系光合速率>B品系光合速率>C品系光合速率） 在光照強(qiáng)度較高時(shí)（光照強(qiáng)度超過一定的范圍時(shí)），隨光照強(qiáng)度的增加三個(gè)品系的光合速率均降低 較高 高濃度CO2條件下該植物暗反應(yīng)速率加快，需光反應(yīng)提供更多的ATP和[H]，光反應(yīng)增強(qiáng) 甲裝置中的線粒體利用丙酮酸和水生成CO2并形成氣泡 乙裝置中的葉綠體利用光能，將水分解，產(chǎn)生氧氣并形成氣泡

【解析】試題分析：分析圖1所示曲線變化可知，實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度和植物的品系，因變量是光合速率（凈光合速率）。隨著光照強(qiáng)度增大，棉花光合速率也隨之增大，當(dāng)光照強(qiáng)度過高時(shí)，光合速率開始下降；三個(gè)品系中A品系在各個(gè)光照條件下的光合速率基本上是最好的；P點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，則P點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的值表示細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。分析圖2，兩種條件的二氧化碳濃度下，凈光合速率都是先增加后降低，且高濃度二氧化碳條件下的凈光合速率始終高于環(huán)境二氧化碳濃度。

（1）植物光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段，其中光反應(yīng)階段必須有光照的參與，因此植物光合作用的光反應(yīng)過程直接受光照強(qiáng)度影響；溫度主要通過影響酶的活性，進(jìn)而影響光合作用的進(jìn)行。

（2）圖1三條曲線顯示：同一光照強(qiáng)度下，不同品系的光合速率不同(A品系光合速率>B品系光合速率>C品系光合速率）；在光照強(qiáng)度較高時(shí)（光照強(qiáng)度超過一定的范圍時(shí)），隨光照強(qiáng)度的增加三個(gè)品系的光合速率均降低。

（3）根據(jù)以上分析已知，在相同時(shí)刻，高濃度CO2條件下該植物的光反應(yīng)速率高于環(huán)境二氧化碳濃度，可能是因?yàn)楦邼舛菴O2條件下該植物暗反應(yīng)速率加快，需光反應(yīng)提供更多的ATP和[H]，光反應(yīng)增強(qiáng)。

（4）根據(jù)題意分析，甲組裝置中的線粒體能夠利用丙酮酸和水生成CO2并形成氣泡；乙組裝置中的葉綠體利用光能，將水分解，產(chǎn)生氧氣并形成氣泡。