Question

【題目】某學校研究小組利用葉面積相等的A、B兩種植物的葉片分別進行了以下兩組實驗(假設兩組實驗在相同且適宜的溫度下進行，且忽略光照對呼吸作用的影響)。

實驗一　將A、B兩種植物的葉片分別放置在相同的密閉小室中，給予充足的光照，利用紅外測量儀每隔5 min測定一次小室中的CO2濃度，結果如圖1所示。

實驗二　給予不同強度的光照，測定A、B兩種植物葉片的CO2吸收量和CO2釋放量，結果如圖2所示。

請據(jù)圖分析回答：

(1)0～25min期間，影響B(tài)植物光合作用強度的主要因素是___。在低濃度CO2時，固定CO2能力較強的植物是________。

(2)當實驗一從開始經過10 min時，A植物通過光合作用制造的有機物總量比B植物________。

(3)若A植物在第5 min時，光照強度突然降低，C3含量在短時間內將________。實驗二中，若給予的光照強度為x klx(a<x<b)，每日光照12小時，一晝夜中B植物的干重將________。

Answer 1

【答案】 CO2濃度 B 少 增加 減少

【解析】試題分析：圖1中A、B兩種植物均處于密閉透光的小室，由于光合作用大于呼吸作用，光合作用需要的CO2濃度除來自呼吸作用外，還從密閉小室中吸收，故導致密閉小室內CO2濃度變化趨勢均是逐漸降低；一段時間后，由于小室內CO2濃度越來越低，導致光合作用等于呼吸作用，最終CO2濃度降低到一定水平后不再降低且維持在這個水平上。

由圖2曲線可知，光照強度為0時，植物只進行呼吸作用，圖中光照強度為a點時，A植物的凈光合速率等于呼吸速率，b點時B植物的凈光合速率等于呼吸速率。

（1）0～25min期間密室中二氧化碳含量一直在減少，說明此時光合作用強度大于呼吸作用，但由于密室中二氧化碳的減少的幅度越來越小，即隨著密室中二氧化碳含量減少光合速率也在減小直到密室中二氧化碳含量不變化，說明此階段影響B植株光合作用的因素是二氧化碳濃度。題干中告知A、B兩葉片面積相等，圖1中可知A植株在20分鐘之后密室中二氧化碳濃度一直維持在0.8mmol/L，說明此時A植株光合作用速率=呼吸速率，即光合作用吸收的二氧化碳量等于其呼吸作用釋放的量，而B植株在20分鐘之后密室中二氧化碳濃度維持在0.4mmol/L，說明此時B植株光合作用速率=呼吸速率，與A植株相比說明B植株在低二氧化碳濃度下的光合作用強度更好。

（2）由圖1中10分鐘內，A、B植株吸收的二氧化碳量一樣多，即凈光合作用量相同，由圖2在光照強度為零時只進行呼吸作用，而A植物呼吸強度為1小于B植物呼吸強度為2，題干中的光合作用指的是真光合作用，真光合作用=凈光合作用量+呼吸作用量，所以10分鐘內A植物通過光合作用制造的有機物總量小于B植物。

（3）當光照突然降低，將會影響光反應階段，產生的[H]和ATP減少，將會會影響暗反應階段碳三的還原，消耗的碳三化合物少，因此C3含量在短時間內將增加。圖2中曲線代表的是凈光合作用吸收二氧化碳量，所以植物真光合作用=呼吸作用+凈光合作用。 B植物在a點凈光合為-1，b點凈光合為2，所以在a～b之間平均凈光合為0.5，光照強度為零時只進行呼吸作用，可知B呼吸作用為2，所以當光照為X時光照12小時， B植株真正光合作用速率≈（2+0.5）×12=30，呼吸作用消耗的=2×24=48，所以凈光合=30-48=-18，B植株干重減少。