Question

【題目】上饒市某重點高中生物競賽興趣小組以小麥幼苗為實驗材料，利用密閉透光實驗裝置對影響光合作用的環(huán)境因素進行研究（不考慮無氧呼吸，有關(guān)代謝速率以單位時間內(nèi)氣體體積變化量表示），回答下列有關(guān)問題：

（1）卡爾文曾利用小球藻研究光合作用所用到的方法是______________，若突然降低CO2濃度，則短時間內(nèi)葉肉細胞中C3和C5含量的變化情況分別為___________________。

（2）為測定溫度為T、光照強度為a時的真正光合速率，興趣小組設(shè)計了兩組實驗：甲組將小麥幼苗置于溫度為T、黑暗、放置NaOH溶液的條件下，測得單位時間內(nèi)氣體體積減少量為X；乙組將生長狀況與甲組相同的小麥幼苗置于_________________________條件下，測得單位時間內(nèi)氣體體積增加量為Y。該植物真正光合速率為____________。

（3）當Y等于0時的光照強度是否為葉肉細胞的光補償點？為什么？______ ，___________________________________________________________。

Answer 1

【答案】同位素標記法 （C3）減少、（C5）增多 溫度為T、光照強度為a、放置NaHCO3（或KHCO3等）溶液 X+Y 不是 因為Y等于0時，葉肉細胞的光合速率等于整個植株的呼吸速率，大于葉肉細胞的呼吸速率

【解析】

根據(jù)真正光合速率=呼吸速率+凈光合速率，要想通過實驗測定植株的真正光合速率，必須先在黑暗條件下用相同的裝置測定相同溫度下植株的呼吸速率，再在特定光照下測定其凈光合速率。

（1）在探究光合作用的發(fā)現(xiàn)過程實驗中，魯賓和卡門、卡爾文都利用了同位素標記法的實驗方法。突然降低環(huán)境中CO2濃度，這將抑制暗反應(yīng)中二氧化碳的固定，因此短時間內(nèi)葉肉細胞中C5的含量將增加，C3的含量減少。
（2）根據(jù)題中甲組將小麥幼苗置于溫度為T、黑暗、放置NaOH溶液的條件下，測得單位時間內(nèi)氣體體積減少量為X可知，其余條件與甲組相同，所以需要將生長狀況與甲組相同的小麥幼苗置于溫度為T、光照強度為a、放置NaHCO3（或KHCO3等）溶液條件下，若測得單位時間內(nèi)氣體體積增加量為Y，則表明小麥的凈光合速率為Y；故小麥的真正光合速率=呼吸速率+凈光合速率=X+Y。
（3）Y等于0時，即植株的凈光合速率為0，此時植株上能進行光合作用的細胞（如葉肉細胞）的光合速率等于整個植株上所有細胞的呼吸速率，所以在此條件下，葉肉細胞的光合速率大于呼吸速率。