Question

【題目】（16分）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�；卮鹣嚓P(guān)問題：

植物種類	光補償點（klx）	光飽和點（klx）
a	1~2	30~80
b	0.2~0.3	50~80
c	0.5~1.5	20~50
d	0.1~0.2	5~10

（1）植物細胞能產(chǎn)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(chǎn)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”或“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(xiàn)嚴(yán)重霧霾天氣，對植物光合作用產(chǎn)生了明顯影響，某興趣小組假設(shè)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(dǎo)致光照強度下降，影響了光合作用的光反應(yīng)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(yīng)階段。該興趣小組設(shè)計如下裝置進行實驗（下圖）：

該實驗的自變量是____________，在其他環(huán)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(biāo)，其原理是：若霧霾只影響光反應(yīng)階段，C3含量______（填“上升”或“下降”）；若只影響暗反應(yīng)階段，C3含量_______（填“上升”或“下降”）；若實驗結(jié)果是兩組三碳化合物含量無顯著差異，則原因是__________________________。

Answer 1

【答案】（16分，除標(biāo)明外，每空2分）

（1）線粒體基質(zhì)和細胞質(zhì)基質(zhì)（1分） 葉綠體基質(zhì)（1分）

（2）a、c

（3）高 植株間存在遮光現(xiàn)象（或CO2濃度增加）

（4）裝置內(nèi)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(yīng)和暗反應(yīng)均有影響

【解析】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(fā)生在線粒體基質(zhì)中；另外植物無氧呼吸過程中也能產(chǎn)生二氧化碳，該反應(yīng)發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中。同時光合作用的暗反應(yīng)過程中會消耗二氧化碳，該階段發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。（2）植物的呼吸作用產(chǎn)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(nèi)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，CO2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(xiàn)象。（4）對照裝置可以發(fā)現(xiàn)：裝置內(nèi)空氣種類不同，可判斷為該實驗的自變量。在其他環(huán)境條件相同的條件下，若霧霾只影響光反應(yīng)階段，C3含量上升；若只影響暗反應(yīng)階段，C3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(biāo)。若霧霾對光反應(yīng)和暗反應(yīng)均有影響，兩組三碳化合物含量無顯著差異。