Question

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

（1） 植物細胞能產生CO2的具體部位是_____________；能利用CO2的具體部位是____________。

（2）光照強度為0.4 klx時，表格中_________（填字母）植物的呼吸作用產生的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，植物的光補償點較_______（填“高/低”）。大田玉米群體的光飽和點比單株玉米的光飽和點要高，主要原因是____________。

（4）近年來冬季北方大部出現嚴重霧霾天氣，對植物光合作用產生了明顯影響，某興趣小組假設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致光照強度下降，影響了光合作用的光反應階段；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階段。該興趣小組設計如下裝置進行實驗（下圖）：

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

Answer 1

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

【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量相等時的光照強度稱為光補償點，則低于該光照強度時，光合作用強度將小于呼吸作用強度；光飽和點是指光合速率達到最高時的光照強度，超過該光照強度，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]，該階段發生在線粒體基質中；另外植物無氧呼吸過程中也能產生二氧化碳，該反應發生在細胞質基質中。同時光合作用的暗反應過程中會消耗二氧化碳，該階段發生在葉綠體基質中。

(2)植物的呼吸作用產生的CO2多于光合作用吸收的CO2，說明呼吸強度大于光合作用強度，由表中內容可知，在a和c時還未到達光補償點，說明光合作用強度小于呼吸作用強度。

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

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