Question

13．為了探究光強度和CO₂濃度對植物光合作用強度的影響，某同學進行了下列實驗．
作出假設：光強度和CO₂濃度對植物光合作用強度有影響．
實驗步驟：（略）
實驗結果：某植物在不同條件下單位時間內O₂釋放量（mL）

CO2濃度	燈泡的功率（單位：W）
	20	50	75	100	200	300
0.1%	3.4	16.0	28.2	40.5	56.5	56.5
0.03%	2.3	11.2	19.8	27.6	27.5	27.5

分析上述實驗結果，并回答下列問題：
（1）作出上述假設的依據是：①光是光合作用的必要條件之一，光強度會影響光反應；
②CO₂是光合作用的原料，CO₂濃度會影響碳反應．
（2）該實驗方案中確定的自變量是光強度、CO₂濃度．
（3）某大棚蔬菜生產基地在種植蔬菜時，棚內還種植了一些蘑菇，結果發現蔬菜的產量有了明顯提高．請依據上述實驗結果說明其中的原因．蘑菇是分解者，能分解有機物并釋放CO₂，供蔬菜利用．
（4）上表中測得的O₂釋放量并非光合作用實際產生的氧氣量，這是因為：植物光合作用產生的氧氣會被自身呼吸作用消耗掉一部分．
（5）如圖為某植物在25℃時不同光強度下的光合作用強度曲線．與c點比較，b點時葉肉細胞中C₃的含量高（填“高”“低”或“基本一致”）；
（6）若已知該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，請在圖中畫出30℃時（原光強度和CO₂濃度不變）相應的光合作用強度與光強度關系的大致曲線（要求在曲線上標明與圖中a、b、c三點對應的a′、b′、c′三點的位置）．．

Answer 1

分析 （1）根據光合作用和呼吸作用的物質變化，可以確定圖中①表示光反應，②表示暗反應，④表示有氧呼吸的第一階段，③表示有氧呼吸的第二、三兩個階段．光反應能為暗反應提供[H]和ATP，因此X表示ATP；有氧呼吸的第一階段產生丙酮酸和[H]，因此圖中Y表示丙酮酸．
影響光合作用的環境因素有：光照強度、溫度、CO₂濃度、含水量、礦質元素等．
（2）應從影響光合作用的因素以及對照實驗的原則著手，利用光合作用的原理進行解題．

解答 解：（1）①假設可以是正確的也可以是錯誤的，一般學生的探究實驗是根據所學知識提出的．影響光合作用的因素很多，其中光是光合作用的必要條件之一，光照強度會影響光反應，CO₂是光合作用的原料，CO₂濃度會影響暗反應．
    （2）從表格中可以看出，不同功率的燈泡可以表示不同強度的光照，因此實驗的自變量為光照強度、CO₂濃度．
 （3）蘑菇是分解者，細胞呼吸產生的CO₂使大棚內CO₂濃度升高，蔬菜光合作用增強，最終導致蔬菜的產量有了明顯提高．
（4）植物在進行光合作用的同時，也進行呼吸作用，植物光合作用產生的氧氣會被自身呼吸作用消耗掉一部分，因此上表中測得的O₂釋放量表示光合作用的凈釋放量，即凈光合速率．
（5）如圖為某植物在25℃時不同光強度下的光合作用強度曲線．與c點比較，b點時光照強度較低，光反應產生[H]和ATP較少，三碳化合物還原較少，但二氧化碳固定量較多，因此葉肉細胞中C₃的含量較高．
（6）曲線中的a點表示呼吸作用強度；b表示光補償點，此時光合作用等于呼吸作用；c點表示光飽和點，即最大光合速率．由于該植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25°C和30°C，因此當溫度由25°C升高到30°C時，植物的呼吸作用變強，因此a點下移；呼吸作用變強而光合作用減弱，因此要達到光補償點，b必須右移，c點需下移．
故答案為：
（1）①光是光合作用的必要條件之一，光強度會影響光反應　②CO₂是光合作用的原料，CO₂濃度會影響碳反應　
（2）光強度、CO₂濃度　
（3）蘑菇是分解者，能分解有機物并釋放CO₂，供蔬菜利用
（4）植物光合作用產生的氧氣會被自身呼吸作用消耗掉一部分
（5）高
（6）如圖所示

點評 本題考查了影響光合作用的環境因素以及光合作用原理的應用等方面的知識，意在考查考生的分析能力和理解能力，難度適中．