Question

【題目】有兩種植物分別適于強(qiáng)光和蔭蔽處生長，某科學(xué)工作者為探究光照強(qiáng)度對這兩種植物光合作用強(qiáng)度的影響，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)測得如下數(shù)據(jù)（其他條件適宜），請回答：

光強(qiáng)[μmol光子/(m2·s)]		0	10	25	50	100	250	500	600
放氧速率[μmol O2/(m2·s)]	葉片A	－20	－10	－5	－1	5	15	28	30
	葉片B	－2	－0．5	1．5	3	6	10	12	11

（1）該實(shí)驗(yàn)的自變量是_________________,寫出實(shí)驗(yàn)中的兩個無關(guān)變量____________。由表中數(shù)據(jù)可以推測，取自蔭蔽處的葉片是________。

（2）在光強(qiáng)為10μmol光子/(m2·s)時，葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有______________。

在光強(qiáng)為25μmol光子/(m2·s)時，光合作用產(chǎn)生氧氣速率葉片A______葉片B（＞、＝、＜）。若在光強(qiáng)為100μmol光子/(m2·s)時突然停止光照，在較短時間內(nèi)葉綠體中ADP含量將__________（增加、不變、減少），C5含量將__________（增加、不變、減少）。

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)能否確定葉片B進(jìn)行光合作用所需的最適光照強(qiáng)度________________，如果能，請闡述理由；如果不能，請簡述處理方案____________________________________。

Answer 1

【答案】光照強(qiáng)度和植物種類 溫度、光照時間、CO2量等 葉片B 線粒體和葉綠體 大于 增加 減少 不能確定 縮小光照梯度，在250—600μmol光子/(m2·s)之間增加更多實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

【解析】

影響光合作用的主要環(huán)境因素有光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度等。真正的光合作用速率=呼吸作用速率+凈光合作用速率。

（1）據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度和植物種類，因變量是放氧速率，無關(guān)變量有溫度、光照時間、CO2量等。氧氣釋放速率為0時對應(yīng)的光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn)，由表中數(shù)據(jù)可推知，B葉片的光補(bǔ)償點(diǎn)小于A葉片，且表中的光照強(qiáng)度下B葉片的光合速率已經(jīng)出現(xiàn)了最大值，但A葉片的光合速率還沒有出現(xiàn)最大值，說明B葉片的光飽和點(diǎn)低于A葉片，所以B葉片為取自蔭蔽下的葉片。

（2）在光強(qiáng)為10μmol光子/（m2s）時，兩種葉片均吸收氧氣，說明光合速率小于呼吸速率，且光合速率大于0，此時葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體。在光強(qiáng)為25μmol光子/（m2s）時，葉片A光合作用產(chǎn)生氧氣速率為：-5-（-20）=15，而葉片B光合作用產(chǎn)生氧氣速率為：1.5-（-2）=3.5，即氧氣產(chǎn)生速率葉片A 大于葉片B。若在光強(qiáng)為100μmol光子/（m2s）時突然停止光照，則直接影響光反應(yīng)進(jìn)行，導(dǎo)致在較短時間內(nèi)葉綠體中ATP合成減少，ADP積累增加；同時影響暗反應(yīng)C3的還原，產(chǎn)生的C5含量減少，而此時二氧化碳固定利用的C5不變，綜合以上兩個因素，可知C5含量將減少。

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)不能確定葉片B進(jìn)行光合作用所需的最適光照強(qiáng)度，只能確定其最適光照強(qiáng)度在500μmol光子/（m2s）左右。因此要想確定葉片B進(jìn)行光合作用所需的最適光照強(qiáng)度，應(yīng)做以下處理：縮小光照梯度，在250-600μmol光子/（m2s）之間增加更多實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。