Question

植物葉片的光合強度可通過通氣法來測定，如圖1所示（裝置中通入氣體的CO₂濃度是可以調節的）．將適量葉片置于同化箱中，在一定的光照強度和溫度條件下，讓空氣沿箭頭方向緩慢流動，并用CO₂分析儀測定A、B兩處氣體CO₂濃度的變化．

（1）欲使A、B兩處氣體CO₂濃度相同，可通過控制

 

等因素實現．
（2）若B處氣體CO₂濃度低于A處，說明

 

．
（3）若適當增加通入氣體的CO₂濃度，則葉片光飽和點的值

 

（變大/不變/變小）．當通入氣體的CO₂濃度增加到一定值以后，若繼續增加，A、B兩處CO₂濃度的差值不再繼續增大，則限制葉片更多利用CO₂的內部因素可能是

 

．
（4）若利用該同化箱在黑暗條件下研究葉片的細胞呼吸，測定同化箱通入氣體和通出氣體的體積變化，則體積差值表示的含義是

 

．
（5）若該葉片在適宜條件下進行實驗如圖2所示，則葉片光合作用制造有機物的量可表示

 

（請用圖2中字母列出代數式）．
（6）科研人員為研究氧氣濃度與光合作用的關系，測定了某植物葉片在25℃時，不同氧氣濃度下的光合作用速率（以CO₂的吸收速率為指標），部分數據如表．

氧氣濃度	2%	20%
CO2的吸收速率（mg/h?cm2）	23	9

為了探究O₂濃度對光合作用是否構成影響，以及影響的效應，在上表所獲得數據的基礎上，還需測定黑暗條件下對應的呼吸速率．假設在25℃，氧濃度為2%時，呼吸速率為X（mg/h?cm²）；氧濃度為20%時，呼吸速率為Y（mg/h?cm²）．
①如果23+X=9+Y，說明：

 

②如果23+X＞9+Y，說明：

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析實驗裝置：A處氣體CO₂濃度表示起始濃度、B處氣體CO₂濃度表示已經過呼吸作用或光合作用后的濃度，因此兩處的差值就可以表示有氧呼吸產生的CO₂或光合作用凈吸收的CO₂量．在黑暗條件下，植物只進行呼吸作用，因此兩處的差值就可以表示有氧呼吸釋放的CO₂量．在光照條件下既進行光合作用又進行呼吸作用，則兩處的差值就可以表示光合作用凈吸收的CO₂量．

解答： 解：（1）欲使A、B兩處氣體CO₂濃度相同，即凈光合速率為0，因此可以控制光照強度、溫度、CO₂濃度等條件使光合作用強度等于呼吸作用強度．
（2）若B處氣體CO₂濃度低于A處，則表示植物的凈光合速率大于0，即葉片的光合強度大于細胞呼吸強度．
（3）若適當增加通入氣體的CO₂濃度，將會促進光合作用，因此葉片光飽和點的值將增大．當通入氣體的CO₂濃度增加到一定值以后，若繼續增加，A、B兩處CO₂濃度的差值不再繼續增大，表示CO₂濃度不再是光合作用的限制因素，此時葉綠體數量、色素數量、光合酶數量、RuBP數量等都可能是限制光合作用的因素．
（4）利用該同化箱在黑暗條件下研究葉片的細胞呼吸，測定同化箱通入氣體和通出氣體的體積變化，則體積差值表示的含義是細胞呼吸吸收O₂量和產生CO₂量的差值．因為葉片內細胞呼吸除了用糖類作為呼吸分解的原料外，還可以利用油脂等有機物作為呼吸分解的底物，因而呼吸消耗O₂量和產生CO₂量是不同的．
（5）該葉片在適宜條件下進行實驗，真正光合作用制造有機物的量為：表觀光合作用量+細胞呼吸量=（c-b）+（a-b）=a+c-2b． 
（6）因為光合作用固定的CO₂來自于呼吸作用提供的和從外界吸收的CO₂，如果23+X=9+Y，說明：氧氣濃度的增加不影響光合作用，只是由于呼吸作用的增強．如果23+X＞9+Y，則是由于光合作用受到抑制所導致．
故答案為：
（1）光照強度、溫度、CO₂濃度     
（2）葉片的光合強度大于細胞呼吸強度
（3）變大     葉綠體數量、色素數量、光合酶數量、RuBP數量   
（4）細胞呼吸吸收O₂量和產生CO₂量的差值
（5）a+c-2b
（6）①氧氣濃度增加不影響光合作用
②氧氣濃度增加影響（抑制）光合作用

點評：本題通過通氣法來測定CO₂濃度的變化量，考查了光合作用和呼吸作用的有關知識，意在考查考生能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對實驗裝置做出正確判斷的能力；并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理的能力．