Question

【題目】如表所示為4種植物（a～d）的單個(gè)植株在自然CO2濃度及最適溫度下的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)。回答相關(guān)問題：

（1） 植物細(xì)胞能產(chǎn)生CO2的具體部位是_____________；能利用CO2的具體部位是____________。

（2）光照強(qiáng)度為0.4 klx時(shí)，表格中_________（填字母）植物的呼吸作用產(chǎn)生的CO2多于光合作用吸收的CO2。

（3）僅考慮溫度和CO2含量的影響，在溫度較高，CO2較少的密閉溫室中，植物的光補(bǔ)償點(diǎn)較_______（填“高/低”）。大田玉米群體的光飽和點(diǎn)比單株玉米的光飽和點(diǎn)要高，主要原因是____________。

（4）近年來冬季北方大部出現(xiàn)嚴(yán)重霧霾天氣，對植物光合作用產(chǎn)生了明顯影響，某興趣小組假設(shè)霧霾中植物光合作用下降的原因有兩種可能：一是霧霾中的污染顆粒導(dǎo)致光照強(qiáng)度下降，影響了光合作用的光反應(yīng)階段；二是污染顆粒堵塞了氣孔使CO2的吸收減少，影響了光合作用的暗反應(yīng)階段。該興趣小組設(shè)計(jì)如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（下圖）：

該實(shí)驗(yàn)的自變量是____________，在其他環(huán)境條件相同的條件下，分別測量葉肉細(xì)胞中三碳化合物（C3）的含量作為檢測指標(biāo)，其原理是：若霧霾只影響光反應(yīng)階段，C3含量______（填“上升/下降”）；若只影響暗反應(yīng)階段，C3含量_______（填“上升/下降”）；若實(shí)驗(yàn)結(jié)果是兩組三碳化合物含量無顯著差異則原因是__________________________。

Answer 1

【答案】 線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 葉綠體基質(zhì) a 、c 高 植株間存在遮光現(xiàn)象 （或CO2濃度增加） 裝置內(nèi)空氣的種類（空氣中是否有霧霾顆粒等 ） 上升 下降 霧霾對光反應(yīng)和暗反應(yīng)均有影響

【解析】試題分析：分析題意可知，植物光合作用吸收的CO2量與呼吸作用釋放的CO2量相等時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)，則低于該光照強(qiáng)度時(shí)，光合作用強(qiáng)度將小于呼吸作用強(qiáng)度；光飽和點(diǎn)是指光合速率達(dá)到最高時(shí)的光照強(qiáng)度，超過該光照強(qiáng)度，植物光合速率不再增大。

(1)在有氧呼吸第二階段，丙酮酸和水分解成二氧化碳和[H]，該階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)中；另外植物無氧呼吸過程中也能產(chǎn)生二氧化碳，該反應(yīng)發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。同時(shí)光合作用的暗反應(yīng)過程中會(huì)消耗二氧化碳，該階段發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。

(2)植物的呼吸作用產(chǎn)生的CO2多于光合作用吸收的CO2，說明呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，由表中內(nèi)容可知，在a和c時(shí)還未到達(dá)光補(bǔ)償點(diǎn)，說明光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度。

(3)在溫度較高，較少的密閉溫室中，植物的呼吸作用較強(qiáng)，因此植物的光補(bǔ)償點(diǎn)較高，大田玉米群體的光飽和點(diǎn)比單株玉米的光飽和點(diǎn)要高，主要原因是植物之間有相互遮光的現(xiàn)象。

(4)對照裝置可以發(fā)現(xiàn)：裝置內(nèi)空氣種類(空氣中是否有霧霾顆粒)不同，可判斷為該實(shí)驗(yàn)的自變量。在其他環(huán)境條件相同的條件下，若霧霾只影響光反應(yīng)階段，含量上升；若只影響暗反應(yīng)階段，含量下降，因此測量葉肉細(xì)胞中三碳化合物的含量作為檢測指標(biāo)。若霧霾對光反應(yīng)和暗反應(yīng)均有影響，兩組三碳化合物含量無顯著差異。