Question

【題目】下表是對甲、乙兩種高等植物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所得的相關(guān)數(shù)據(jù)（溫度和CO2濃度均適宜）。請根據(jù)表格數(shù)據(jù)回答下列問題：

	光合作用速率與呼吸作用速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度（klx）	光合作用速率達(dá)到最大值時(shí)的最小光照強(qiáng)度（klx）	光合作用速率最大值時(shí)CO2吸收量mg/(100cm2·h)	黑暗條件下CO2釋放量mg/(100cm2·h)
甲植物	1	3	12	6
乙植物	3	9	30	14

（1）本實(shí)驗(yàn)中的自變量是_________________________。

（2）甲、乙兩植物相比較，______ 植物更適合在較強(qiáng)光下生長。

（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為1klx時(shí)，乙植物的光合作用速率______ （填“大于”“小于”或“＝”）呼吸作用速率。此時(shí)乙植物葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有：_______。

（4）在光照強(qiáng)度為3klx的環(huán)境中甲植物光合作用所需CO2來源于______。此時(shí)甲植物葉片表皮細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)所需要的直接能源物質(zhì)的產(chǎn)生部位有_______。

（5）當(dāng)光照強(qiáng)度為3klx時(shí)，與乙植物相比較，甲植物的實(shí)際光合作用速率較______ （填“大”或“小”），此時(shí)甲、乙兩植物固定CO2速率的差為____________________mg/(100cm2·h)。

Answer 1

【答案】光照強(qiáng)度和植物種類 乙 小于 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 線粒體和外界環(huán)境 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 大 4

【解析】

依題意并分析表中數(shù)據(jù)：本實(shí)驗(yàn)是在溫度和CO2濃度等適宜的條件下測定光照強(qiáng)度對甲、乙植物的光合作用速率的影響，其中光合作用速率與呼吸作用速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度即為光補(bǔ)償點(diǎn)，光合作用速率達(dá)到最大值時(shí)的最小光照強(qiáng)度即為光飽和點(diǎn)，光合作用速率達(dá)到最大值時(shí)CO2吸收量表示最大凈光合作用速率，黑暗條件下CO2釋放量表示呼吸作用速率，據(jù)此分析作答。

(1)由題意和表中信息可知：該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度和植物的種類。

(2) 由于乙植物的光補(bǔ)償點(diǎn)（光合作用速率與呼吸作用速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度）和光飽和點(diǎn)（光合作用速率達(dá)到最大值時(shí)的最小光照強(qiáng)度）高于甲植物，因此乙植物更適合在強(qiáng)光條件下生長。

(3) ATP的形成途徑是細(xì)胞呼吸和光合作用。細(xì)胞呼吸的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，光合作用的場所是葉綠體。表中信息顯示，乙植物的光補(bǔ)償點(diǎn)為（光合作用速率與呼吸作用速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度）3klx，因此當(dāng)光照強(qiáng)度為1klx時(shí)，乙植物的光合作用速率小于呼吸作用速率，此時(shí)乙植物葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體。

(4) 甲植物的光補(bǔ)償點(diǎn)為（光合作用速率與呼吸作用速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度）1klx，在光照強(qiáng)度為3klx的環(huán)境中，甲植物的光合作用速率大于呼吸作用速率，因此甲植物光合作用所需CO2來源于線粒體和外界環(huán)境。甲植物葉片表皮細(xì)胞沒有葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，但能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，其細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)所需要的直接能源物質(zhì)是ATP，所以在光照強(qiáng)度為3klx的環(huán)境中，甲植物葉片表皮細(xì)胞產(chǎn)生ATP的部位有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。

(5) 表中黑暗條件下CO2釋放量表示呼吸作用速率，光合作用速率最大值時(shí)CO2吸收量表示凈光合作用速率，實(shí)際光合作用速率＝凈光合作用速率＋呼吸作用速率。當(dāng)光照強(qiáng)度為3klx時(shí)，甲植物光合作用速率達(dá)到最大值，此時(shí)甲植物固定CO2速率即實(shí)際光合作用速率＝12＋6＝18 mg/（cm2﹒h），而乙植物的實(shí)際光合作用速率＝呼吸作用速率＝14 mg/ (100cm2.h)，即乙植物固定CO2速率為14 mg/ (100cm2.h)。綜上分析，當(dāng)光照強(qiáng)度為3klx時(shí)，與乙植物相比較，甲植物的實(shí)際光合作用速率較大，此時(shí)甲、乙兩植物固定CO2速率的差為18－14＝4mg/(100cm2·h)。