Question

【題目】某學(xué)校研究小組利用葉面積相等的A、B兩種植物的葉片分別進(jìn)行了以下兩組實(shí)驗(yàn)(假設(shè)兩組實(shí)驗(yàn)在相同且適宜的溫度下進(jìn)行，且忽略光照對(duì)呼吸作用的影響)。

實(shí)驗(yàn)一　將A、B兩種植物的葉片分別放置在相同的密閉小室中，給予充足的光照，利用紅外測(cè)量?jī)x每隔5 min測(cè)定一次小室中的CO2濃度，結(jié)果如圖1所示。

實(shí)驗(yàn)二　給予不同強(qiáng)度的光照，測(cè)定A、B兩種植物葉片的CO2吸收量和CO2釋放量，結(jié)果如圖2所示。

請(qǐng)據(jù)圖分析回答：

(1)0～25min期間，影響B(tài)植物光合作用強(qiáng)度的主要因素是___。在低濃度CO2時(shí)，固定CO2能力較強(qiáng)的植物是________。

(2)當(dāng)實(shí)驗(yàn)一從開(kāi)始經(jīng)過(guò)10 min時(shí)，A植物通過(guò)光合作用制造的有機(jī)物總量比B植物________。

(3)若A植物在第5 min時(shí)，光照強(qiáng)度突然降低，C3含量在短時(shí)間內(nèi)將________。實(shí)驗(yàn)二中，若給予的光照強(qiáng)度為x klx(a<x<b)，每日光照12小時(shí)，一晝夜中B植物的干重將________。

Answer 1

【答案】 CO2濃度 B 少 增加 減少

【解析】試題分析：圖1中A、B兩種植物均處于密閉透光的小室，由于光合作用大于呼吸作用，光合作用需要的CO2濃度除來(lái)自呼吸作用外，還從密閉小室中吸收，故導(dǎo)致密閉小室內(nèi)CO2濃度變化趨勢(shì)均是逐漸降低；一段時(shí)間后，由于小室內(nèi)CO2濃度越來(lái)越低，導(dǎo)致光合作用等于呼吸作用，最終CO2濃度降低到一定水平后不再降低且維持在這個(gè)水平上。

由圖2曲線可知，光照強(qiáng)度為0時(shí)，植物只進(jìn)行呼吸作用，圖中光照強(qiáng)度為a點(diǎn)時(shí)，A植物的凈光合速率等于呼吸速率，b點(diǎn)時(shí)B植物的凈光合速率等于呼吸速率。

（1）0～25min期間密室中二氧化碳含量一直在減少，說(shuō)明此時(shí)光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用，但由于密室中二氧化碳的減少的幅度越來(lái)越小，即隨著密室中二氧化碳含量減少光合速率也在減小直到密室中二氧化碳含量不變化，說(shuō)明此階段影響B植株光合作用的因素是二氧化碳濃度。題干中告知A、B兩葉片面積相等，圖1中可知A植株在20分鐘之后密室中二氧化碳濃度一直維持在0.8mmol/L，說(shuō)明此時(shí)A植株光合作用速率=呼吸速率，即光合作用吸收的二氧化碳量等于其呼吸作用釋放的量，而B植株在20分鐘之后密室中二氧化碳濃度維持在0.4mmol/L，說(shuō)明此時(shí)B植株光合作用速率=呼吸速率，與A植株相比說(shuō)明B植株在低二氧化碳濃度下的光合作用強(qiáng)度更好。

（2）由圖1中10分鐘內(nèi)，A、B植株吸收的二氧化碳量一樣多，即凈光合作用量相同，由圖2在光照強(qiáng)度為零時(shí)只進(jìn)行呼吸作用，而A植物呼吸強(qiáng)度為1小于B植物呼吸強(qiáng)度為2，題干中的光合作用指的是真光合作用，真光合作用=凈光合作用量+呼吸作用量，所以10分鐘內(nèi)A植物通過(guò)光合作用制造的有機(jī)物總量小于B植物。

（3）當(dāng)光照突然降低，將會(huì)影響光反應(yīng)階段，產(chǎn)生的[H]和ATP減少，將會(huì)會(huì)影響暗反應(yīng)階段碳三的還原，消耗的碳三化合物少，因此C3含量在短時(shí)間內(nèi)將增加。圖2中曲線代表的是凈光合作用吸收二氧化碳量，所以植物真光合作用=呼吸作用+凈光合作用。 B植物在a點(diǎn)凈光合為-1，b點(diǎn)凈光合為2，所以在a～b之間平均凈光合為0.5，光照強(qiáng)度為零時(shí)只進(jìn)行呼吸作用，可知B呼吸作用為2，所以當(dāng)光照為X時(shí)光照12小時(shí)， B植株真正光合作用速率≈（2+0.5）×12=30，呼吸作用消耗的=2×24=48，所以凈光合=30-48=-18，B植株干重減少。