Question

【題目】植物的光合速率受光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度等因素的影響。科研工作者圍繞這些因素進(jìn)行了諸多實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)根據(jù)相關(guān)原理及實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：

(1)光照強(qiáng)度直接影響光合作用的_________過程，CO2濃度直接影響光合作用的_________過程，溫度通過影響_______________________影響光合作用速率。

(2)葉綠素a在植物細(xì)胞中分布在___________________。在測(cè)定葉綠素a含量時(shí)，首先要對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)的光合色素進(jìn)行______________，再進(jìn)行定量測(cè)定。

(3)在30℃時(shí)，測(cè)定某種植物三種品系植株光合速率變化情況如圖。在P點(diǎn)時(shí)，檢測(cè)的是該植物葉片的_______________________。除此之外，還可得出哪些結(jié)論？請(qǐng)寫出兩點(diǎn)。______________________________

(4)在研究高濃度CO2對(duì)某植物光合作用的影響時(shí)，測(cè)定了不同CO2濃度下處于不同時(shí)刻的凈光合作用速率的變化，如下圖所示：

若在環(huán)境濃度CO2和高濃度CO2條件下，呼吸速率差異不明顯。與環(huán)境濃度CO2相比，在高濃度CO2條件下，相同時(shí)刻該植物的光反應(yīng)速率_________(填“較高”、“相同”或“較低”)，其原因是______________________________________。

Answer 1

【答案】 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 酶的活性 類囊體薄膜上（或葉綠體基粒） 提取和分離 呼吸作用速率 同一光照強(qiáng)度下，不同品系的光合速率不同；在光照強(qiáng)度較低時(shí)，隨光照強(qiáng)度的增加，三個(gè)品系的光合速率均增大；在光照強(qiáng)度較高時(shí)，隨光照強(qiáng)度的增加三個(gè)品系的光合速率均降低等 較高 高濃度CO2條件下該植物暗反應(yīng)速率加快，需光反應(yīng)提供更多的ATP和[H]，光反應(yīng)增強(qiáng)

【解析】試題分析：本題主要考查了影響光合作用的因素的相關(guān)內(nèi)容。綠色植物光合作用的影響因素是多方面的，既有外界因素如光照強(qiáng)度、CO2的含量、溫度等；又有內(nèi)部因素有酶的活性、色素的數(shù)量、五碳化合物的含量等。第（3）小題的圖表示在一定范圍里，光合速率隨著光照強(qiáng)度的增加而增加，當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定值時(shí)，再增加光強(qiáng)，光合速率不再增加，且有所降低。這時(shí)外界限制因素是二氧化碳濃度和溫度等。第（4）小題的圖表示在相同二氧化碳濃度下，一定的范圍內(nèi)，凈光合速率隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)，當(dāng)達(dá)到光的飽和點(diǎn)以后，光照強(qiáng)度增加，凈光合速率不再增強(qiáng)，反而下降；在相同光照強(qiáng)度、不同的二氧化碳濃度下，凈光合作用速率不同。

（1）光合作用受到溫度、二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度的影響。其中，光照強(qiáng)度直接影響光合作用的光反應(yīng)過程；二氧化碳濃度直接影響光合作用的暗反應(yīng)過程；溫度通過影響酶的活性來影響光合作用速率。

（2）葉綠素a在植物細(xì)胞中分布在類囊體薄膜上。在測(cè)定葉綠素a含量時(shí)，首先要對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)的光合色素進(jìn)行提取和分離，再進(jìn)行定量測(cè)定。

（3）P點(diǎn)時(shí)，植物的光照強(qiáng)度為零，即植物不進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用。因此P點(diǎn)檢測(cè)的是植物葉片的呼吸作用速率。分析曲線圖可以得出如下結(jié)論：同一光照強(qiáng)度下，不同品系的光合速率不同；在光照強(qiáng)度較低時(shí)，隨光照強(qiáng)度的增加，三個(gè)品系的光合速率均增大；在光照強(qiáng)度較高時(shí)，隨光照強(qiáng)度的增加三個(gè)品系的光合速率均降低等。

（4）根據(jù)題意和圖示分析可知：在相同時(shí)間時(shí)，高濃度CO2條件下凈光合速率大于環(huán)境濃度CO2，呼吸速率差異又不明顯。而高濃度CO2條件下水稻暗反應(yīng)速率加快，需光反應(yīng)提供[H]和ATP增多，光反應(yīng)增強(qiáng)，所以與環(huán)境濃度CO2相比，在高濃度CO2條件下，相同時(shí)刻水稻的光反應(yīng)速率較高。