Question

【題目】如圖是有關棉花成熟綠葉組織的相關圖解，其中圖1是在一定條件下測得的某綠色植物光照強度與光合速率的關系；圖2表示某光照強度和適宜溫度下，光合作用強度增長率隨CO2濃度變化的情況，請回答下列問題。

(1)圖1中，將該植物葉片置于60klx光照下9小時，然后移到黑暗處15小時，則該24小時內每100cm2葉片的光合作用所固定的CO2的量為__________mg。（光照強度單位：klx；CO2吸收速率單位：mg/100cm2.h）

(2)圖2中限制D點光合作用速率的主要環(huán)境因素是________，C點和D點相比，葉綠體中[H]的含量________(填“較低”、“相等”、“較高”)。要想使葉綠體內C3的含量快速下降，可以改變的環(huán)境條件是________________________。

(3)從生長狀況相同的棉花葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片，抽取葉片細胞內的氣體，平均分成若干份，然后，置于不同濃度的NaHCO3溶液中，給予相同的一定強度光照，測量圓葉片上浮至液面所需時間，將記錄結果繪成曲線如圖3，請據此回答。

①該實驗的目的是：______________________________。

②從圖解分析，c點以后曲線上行，其原因是_________________。

Answer 1

【答案】315 光照強度 較高 停止提供CO2或增強光照 探究CO2濃度對光合作用速率的影響 NaHCO3濃度太大，導致細胞失水，從而影響細胞代謝

【解析】

圖1中，1點細胞只進行呼吸作用； 2點時光合速率等于呼吸速率；3段光合速率大于呼吸速率。

圖2中，圖中可以看出，BC段光合作用增長速率最大，到D點光合作用增長率降為0，此時光合作用強度達到最大。

(1)分析題圖可知，60klx光照下，植物凈光合作用的強度是25mg/h，實際光合作用的強度是25+10=35 mg/100cm2h，因此，植物一天中只有9小時光照，因此每100cm2葉片的光合作用所消耗的CO2的量為35×9=315mg。

(2) 圖2表示光合作用增長率，只要光合作用增長率為正值，植物光合作用速率都在不斷增加，所以在增長率達到0時(即D點)光合作用速率達到最大；此時CO2濃度仍在繼續(xù)上升，故限制光合作用速率的主要環(huán)境因素不是CO2應是光照強度；C點與D點相比，D點時CO2濃度較高，故還原時需消耗[H]和ATP較多，所以C點葉綠體中[H]的含量較高。要使C3含量下降，有兩種方法，一為不提供CO2，導致C3的生成量減少，而消耗量不變，C3含量下降；二為增強光照，C3的消耗量增加，而生成量不變，C3含量下降。

(3) ①從題意可知，實驗的單一變量是不同濃度的NaHCO3溶液，NaHCO3溶液可以為光合作用提供CO2，所以該實驗的目的是探究CO2濃度對光合作用速率的影響；②根據題意，圓葉片上浮至液面所需時間代表光合作用強度，時間越短光合作用強度越大，從圖③可知，bc段NaHCO3溶液濃度繼續(xù)上升，所以此時曲線平緩的限制因素可能為光照強度；曲線上升表明光合作用減弱(產生的氧氣減少)，而c點之后NaHCO3增加，導致葉片細胞外的濃度過高，葉片細胞失水從而影響了它的細胞代謝，故而導致光合作用降低。