Question

【題目】某研究小組利用同種植物的盆栽苗進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。首先將該盆栽苗分為甲、乙兩組，甲組置于高CO2濃度（5000μLCO2·L-1）下，乙組置于自然空氣CO2濃度（360μLCO2·L-1）下，其它條件保持相同且適宜，培養(yǎng)9-10天后，再把甲乙兩組都放在自然空氣CO2濃度條件下，測定兩組植物在不同光強(qiáng)下的光合速率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。請回答下列問題：

（1）該實(shí)驗(yàn)的自變量是_______________________。

（2）光強(qiáng)為100μmolm-2-s1時，兩組都有氣體向外界釋放，甲、乙兩組釋放的氣體分別來自于___________（填細(xì)胞器名稱）。其中甲組的判斷理由是：___________。

（3）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，甲組總光合速率____________（“>”或“=”或“<”）乙組。

（4）播種甲組植株產(chǎn)生的種子，得到的盆栽苗按照乙組的條件培養(yǎng)，再測定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度，得到的曲線與乙組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是____________________。

Answer 1

【答案】光照強(qiáng)度、CO2濃度 線粒體和葉綠體 光強(qiáng)為100molm-1-s1時，甲組的呼吸速率大于光合速率，有CO2的釋放 < 甲組光合作用強(qiáng)度與乙組的不同是由環(huán)境因素高CO2濃度引起的，而非遺傳物質(zhì)的改變造成的

【解析】

1、光合作用過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，光反應(yīng)發(fā)生場所在葉綠體的類囊體薄膜上，色素吸收光照，吸收光能、傳遞光能，并將一部分光能用于水的光解生成[H]和氧氣，另一部分光能用于合成ATP；暗反應(yīng)發(fā)生場所是葉綠體基質(zhì)中，首先發(fā)生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物結(jié)合形成兩分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP被還原。

2、真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。當(dāng)植物同時進(jìn)行光合作用和呼吸作用時：①呼吸作用大于或等于光合作用，凈光合速率等于或小于零，植物不能生長②光合作用大于呼吸作用，凈光合速率大于零，植物能正常生長。

3、據(jù)圖該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度，因變量是二氧化碳的吸收速率，即光合速率。影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度等。

（1）據(jù)圖分析可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度。

（2）據(jù)圖分析可知，光照強(qiáng)度為l00μmolm-2s-1時，甲組呼吸速率大于光合速率，產(chǎn)生氣泡的成分是CO2，所以來自于線粒體；乙組呼吸速率小于光合速率，產(chǎn)生氣泡的成分是O2，所以來自于葉綠體。

（3）圖示表明，甲乙兩組植物的呼吸速率相等，但甲的凈光合速率一直低于乙，所以甲組總光合速率始終明顯小于乙組。

（4）根據(jù)題意可知，題干所述實(shí)驗(yàn)中甲組光合作用強(qiáng)度與乙組的不同是由環(huán)境因素高CO2濃度引起的，而非遺傳物質(zhì)的改變造成的。