Question

【題目】植物的光合速率受光照強度、CO2濃度和溫度等因素的影響。請根據相關原理回答下列問題：

（1）植物光合作用的________過程直接受光照強度影響， 而溫度對光合作用過程中物質變化的影響實質是通過______________________________來實現的。

（2）在30℃時，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，可得出的結論是（寫出兩點）：_______________________；___________________________。

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

（4）將完整的線粒體、葉綠體制備成相應的的懸浮液，編號為甲組、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生，請用文字描述甲、乙二組裝置產生氣泡的過程：_______________；_________________ 。

Answer 1

【答案】 光反應 影響酶的活性 同一光照強度下，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） 在光照強度較高時（光照強度超過一定的范圍時），隨光照強度的增加三個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速率加快，需光反應提供更多的ATP和[H]，光反應增強 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，實驗的自變量是光照強度和植物的品系，因變量是光合速率（凈光合速率）。隨著光照強度增大，棉花光合速率也隨之增大，當光照強度過高時，光合速率開始下降；三個品系中A品系在各個光照條件下的光合速率基本上是最好的；P點光照強度為0，植物只進行細胞呼吸，則P點所對應的值表示細胞呼吸強度。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境二氧化碳濃度。

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

（2）圖1三條曲線顯示：同一光照強度下，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）；在光照強度較高時（光照強度超過一定的范圍時），隨光照強度的增加三個品系的光合速率均降低。

（3）根據以上分析已知，在相同時刻，高濃度CO2條件下該植物的光反應速率高于環境二氧化碳濃度，可能是因為高濃度CO2條件下該植物暗反應速率加快，需光反應提供更多的ATP和[H]，光反應增強。

（4）根據題意分析，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，產生氧氣并形成氣泡。