Question

【題目】在適宜溫度和適宜CO2濃度的條件下，某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得某森林中4種主要喬木（馬尾松、苦櫧、石櫟、青岡）的幼苗葉片的生理指標(biāo)如圖所示，其中光補(bǔ)償點(diǎn)是指光合速率等于呼吸速率時(shí)的光照強(qiáng)度，光飽和點(diǎn)是指達(dá)到最大光合速率所需的最小光照強(qiáng)度。請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：

（1）光合作用的光反應(yīng)階段發(fā)生在____，光反應(yīng)階段光合色素吸收的光能有兩方面用途：一是將水分解成氧氣和[H]；二是________。

（2）當(dāng)光照強(qiáng)度為39 μmol·m-2·s-1時(shí)，青岡葉肉細(xì)胞消耗ADP的場所有____。

（3）研究的4種植物中，最適合在較弱的光照環(huán)境中生長的是____，判斷的依據(jù)是______。

（4）研究發(fā)現(xiàn)，空氣中氧氣濃度不同時(shí)，對(duì)受冷害的植物的光合作用速率的影響是不同的。某實(shí)驗(yàn)小組欲探究低氧濃度（1%）對(duì)受冷害青岡幼苗的光合作用速率的影響，請(qǐng)簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（實(shí)驗(yàn)所需材料及條件都充足。）

實(shí)驗(yàn)思路：__________。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：____________。

Answer 1

【答案】葉綠體的類囊體薄膜上 合成ATP 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體 青岡 青岡的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)均最低，在較弱光照強(qiáng)度下即可生長 實(shí)驗(yàn)思路：將受冷害的青岡幼苗植株均分成兩組，標(biāo)記為甲、乙將甲組置于低氧濃度（1%）適宜光照環(huán)境下培養(yǎng)將乙組置于正常氧濃度、與上述相同光照環(huán)境下培養(yǎng)其他條件相同且適宜，一段時(shí)間后測(cè)定兩組植株的平均光合速率 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：若甲組的光合速率大于乙組的，則說明低氧濃度對(duì)受冷害的青岡幼苗的光合作用有一定促進(jìn)（保護(hù)）作用；若甲組的光合速率小于乙組的，則說明低氧濃度對(duì)受冷害的青岡幼苗的光合作用有一定抑制作用

【解析】

據(jù)題干和題圖分析可知：影響植物光合作用的因素主要是光照強(qiáng)度，光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)呼吸作用速率等于光合作用速率，光飽和點(diǎn)以后影響各種植物的光合作用速率的因素不再是自變量光照強(qiáng)度，而是溫度或二氧化碳濃度等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循變量原則和對(duì)照原則。

（1）光合作用的光反應(yīng)階段是水的光解，場所是葉綠體的類囊體薄膜；光反應(yīng)階段光合色素吸收的光能有兩方面用途：一是將水分解成氧氣和[H]；二是合成ATP；

（2）光照強(qiáng)度為39 μmol·m-2·s-1時(shí)，青岡介于光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)之間，植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，故葉肉細(xì)胞消耗ADP（合成ATP）的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體；

（3）對(duì)比4種植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)可知，青岡的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)均最低，最適合在較弱的光照環(huán)境中生長，在4種植物中最適合在較弱的光照環(huán)境中生長；

（4）欲探究低氧濃度（1%）對(duì)受冷害青岡幼苗的光合作用速率的影響，實(shí)驗(yàn)的自變量為氧氣的濃度（正常濃度和低氧濃度），因變量為受冷害青岡幼苗的光合作用速率，依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的變量原則與對(duì)照原則，可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:

實(shí)驗(yàn)思路：將受冷害的青岡幼苗植株均分成兩組，標(biāo)記為甲、乙將甲組置于低氧濃度（1%）適宜光照環(huán)境下培養(yǎng)將乙組置于正常氧濃度、與上述相同光照環(huán)境下培養(yǎng)其他條件相同且適宜，一段時(shí)間后測(cè)定兩組植株的平均光合速率 ;

因本實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn)，故實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)分為不同情況：若甲組的光合速率大于乙組的，則說明低氧濃度對(duì)受冷害的青岡幼苗的光合作用有一定促進(jìn)（保護(hù)）作用；若甲組的光合速率小于乙組的，則說明低氧濃度對(duì)受冷害的青岡幼苗的光合作用有一定抑制作用。