Question

16．為研究綠藻的光合作用，科研人員進(jìn)行了相關(guān)指標(biāo)的測定．由于NaHCO₃培養(yǎng)液中游離CO₂濃度很低，綠藻光合作用主要通過胞內(nèi)碳酸酐酶（CA）分解水中的HCO₃^-獲得CO₂．圖甲表示不同NaHCO₃濃度條件下測得的凈光合速率（Pn）曲線；圖乙表示在二氧化碳充足的條件下，某綠藻光合速率與光照強(qiáng)度和溫度的關(guān)系．請據(jù)圖回答：

（1）CO₂是光合作用暗反應(yīng)階段的主要原料，若給綠藻提供CO¹⁸₂，則最早可在光合產(chǎn)物（CH₂O）中檢測到放射性．
（2）據(jù)分析可知，甲圖中b點(diǎn)后綠藻的Pn不再增加的原因，可能是CO₂的濃度已達(dá)到飽和，也可能是CA的量有限．本實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量有溫度和光照強(qiáng)度（pH等其余合理答案也可）（答出兩項(xiàng)即可）．
（3）圖乙中縱坐標(biāo)“光合速率”表示的是凈光合作用速率（真正光合速率/凈光合速率/難以確定）．據(jù)圖分析，限制c點(diǎn)光合速率增加的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，與d點(diǎn)相比較，c點(diǎn)時細(xì)胞內(nèi)C₃的含量更高．
（4）在相同且適宜的條件下，科研人員對綠和藍(lán)藻的光合特性進(jìn)行測量，數(shù)據(jù)如表：

測量項(xiàng)目	藍(lán)藻	綠藻
光飽和點(diǎn)（lx）	2460	2550
最大凈光合速率μmol/（m2•s）	34.50	30.36
光補(bǔ)償點(diǎn)（lx）	20.25	29.75

（光飽和點(diǎn)：達(dá)到最大光合速率所需的最小光強(qiáng)；光補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用等于呼吸速率時的光強(qiáng)）
試分析，與綠藻相比，藍(lán)藻生長較快的原因有：
①最大凈光合速率高，強(qiáng)光條件下能大量積累有機(jī)物；
②光補(bǔ)償點(diǎn)低，弱光條件下也能積累有機(jī)物．

Answer 1

分析 圖甲表示CO₂濃度與光合作用速率的關(guān)系，題干所述的凈光合速率不再增加，其主要外在原因是達(dá)到了二氧化碳飽和點(diǎn)，內(nèi)因是碳酸酐酶的量有限．
圖乙曲線表示的是植物的光合作用隨著光照強(qiáng)度和溫度的變化趨勢，限制c點(diǎn)的環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，限制d點(diǎn)的環(huán)境因素是溫度

解答 解：（1）CO₂是光合作用暗反應(yīng)階段的主要原料，若給綠藻提供CO¹⁸₂，二氧化碳參與二氧化碳的固定，此時碳轉(zhuǎn)移到三碳化合物中，再經(jīng)過三碳化合物的還原，碳轉(zhuǎn)移到（CH₂O）中．
（2）由于NaHCO₃培養(yǎng)液中游離CO₂濃度很低，綠藻光合作用主要通過胞內(nèi)碳酸酐酶（CA）分解水中的HCO₃^-獲得CO₂．甲圖中b點(diǎn)后綠藻的Pn不再增加的原因，其主要外在原因是達(dá)到了二氧化碳飽和點(diǎn)，內(nèi)因是碳酸酐酶的量有限．本實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量有溫度和光照強(qiáng)度（pH等其余合理答案也可）．
（3）圖乙中縱坐標(biāo)“光合速率”表示的是凈光合作用速率．圖乙曲線表示的是植物的光合作用隨著光照強(qiáng)度和溫度的變化趨勢，限制c點(diǎn)的環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，限制d點(diǎn)的環(huán)境因素是溫度．與d點(diǎn)相比較，c點(diǎn)時光照強(qiáng)度較小，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]較多，C₃還原量較少，但CO₂固定過程沒有受影響，則細(xì)胞內(nèi)C₃的含量較高．
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可推知：與綠藻相比，藍(lán)藻生長較快的原因有：①最大凈光合速率高，強(qiáng)光條件下能大量積累有機(jī)物；②光補(bǔ)償點(diǎn)低，弱光條件下也能積累有機(jī)物．
故答案為：
（1）暗反應(yīng)             （CH₂O）
（2）CA的量有限          溫度和光照強(qiáng)度（pH等其余合理答案也可）
（3）凈光合作用速率      光照強(qiáng)度         高
（4）①最大凈光合速率高，強(qiáng)光條件下能大量積累有機(jī)物
②光補(bǔ)償點(diǎn)低，弱光條件下也能積累有機(jī)物

點(diǎn)評 本題主要考查光合作用部分生理過程及影響光合作用的主要因素，要求考生熟練掌握光合作用光反應(yīng)、暗反應(yīng)階段的物質(zhì)變化．理解影響光合作用的主要因素，考查考生的識記能力和知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的能力．