Question

【題目】在適宜溫度和適宜CO2濃度的條件下，某實驗小組測得某森林中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如圖所示，其中光補償點是指光合速率等于呼吸速率時的光照強度，光飽和點是指達到最大光合速率所需的最小光照強度。請回答下列相關問題：

（1）光合作用的光反應階段發生在____，光反應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）當光照強度為39 μmol·m-2·s-1時，青岡葉肉細胞消耗ADP的場所有____。

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

（4）研究發現，空氣中氧氣濃度不同時，對受冷害的植物的光合作用速率的影響是不同的。某實驗小組欲探究低氧濃度（1%）對受冷害青岡幼苗的光合作用速率的影響，請簡要寫出實驗思路和實驗結論。（實驗所需材料及條件都充足。）

實驗思路：__________。

實驗結論：____________。

Answer 1

【答案】葉綠體的類囊體薄膜上 合成ATP 細胞質基質、線粒體和葉綠體 青岡 青岡的光補償點和光飽和點均最低，在較弱光照強度下即可生長 實驗思路：將受冷害的青岡幼苗植株均分成兩組，標記為甲、乙將甲組置于低氧濃度（1%）適宜光照環境下培養將乙組置于正常氧濃度、與上述相同光照環境下培養其他條件相同且適宜，一段時間后測定兩組植株的平均光合速率 實驗結論：若甲組的光合速率大于乙組的，則說明低氧濃度對受冷害的青岡幼苗的光合作用有一定促進（保護）作用；若甲組的光合速率小于乙組的，則說明低氧濃度對受冷害的青岡幼苗的光合作用有一定抑制作用

【解析】

據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度，光補償點時呼吸作用速率等于光合作用速率，光飽和點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度，而是溫度或二氧化碳濃度等。實驗設計應遵循變量原則和對照原則。

（1）光合作用的光反應階段是水的光解，場所是葉綠體的類囊體薄膜；光反應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）光照強度為39 μmol·m-2·s-1時，青岡介于光補償點和光飽和點之間，植物同時進行光合作用和呼吸作用，故葉肉細胞消耗ADP（合成ATP）的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體；

（3）對比4種植物的光補償點和光飽和點可知，青岡的光補償點和光飽和點均最低，最適合在較弱的光照環境中生長，在4種植物中最適合在較弱的光照環境中生長；

（4）欲探究低氧濃度（1%）對受冷害青岡幼苗的光合作用速率的影響，實驗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，依據實驗設計的變量原則與對照原則，可設計實驗如下:

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

因本實驗為探究實驗，故實驗結論應分為不同情況：若甲組的光合速率大于乙組的，則說明低氧濃度對受冷害的青岡幼苗的光合作用有一定促進（保護）作用；若甲組的光合速率小于乙組的，則說明低氧濃度對受冷害的青岡幼苗的光合作用有一定抑制作用。