Question

【题目】图中甲、乙分别表示在适宜的温度条件下，环境中某些因素与植物光合作用的关系。

（1）如图中甲所示：即使CO2浓度超过B点，光合作用强度不再增强，此时若能为暗反应提供更多的_____________，光合作用强度还会继续增强；如果将绿色植物移到缺镁的完全培养液中，其他条件不变，则图中的A点将向__________ 移。细胞外的Mg2+进入叶绿体（基质）至少要穿过 ______层膜。

（2）如图中乙所示：B点处限制植物光合作用强度的外界因素主要是_____________；C点时，玉米叶肉细胞中产生ATP的结构有_______________。

（3）若设计实验探究光合作用生成的有机物（假设为葡萄糖）中的氧元素来自水还是来自二氧化碳（不考虑呼吸作用的影响，检测具体方法不做要求）请写出实验思路：_______________。

Answer 1

【答案】ATP和[H]（或NADPH） 右 3 CO2浓度 细胞质基质、线粒体 进行两组光合实验：第一组向植物提供H2O和C18O2；第二组向同种生理状态相同的植物提供H218O和CO2，其他条件相同且适宜，检验两组葡萄糖中氧元素是否含18O。

【解析】

影响光合作用的环境因素。
1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。

（1）如图中甲所示：即使CO2浓度超过B点，光合作用强度不再增强，说明此时限制光合作用强度的因素不再是CO2浓度，而是其他的因素，此时若能为暗反应提供更多的ATP和[H]（或NADPH），光合作用强度还会继续增强；如果将绿色植物移到缺镁的完全培养液中，其他条件不变，由于镁是叶绿素的组成元素，故会导致叶绿素含量减少，直接导致光反应速率下降，进而导致光合速率下降，则要达到与呼吸速率相等则必须提高CO2浓度，即图中的A点（光合与呼吸速率相等的点）将向右移。因叶绿体是双层膜结构，故细胞外的Mg2+进入叶绿体（基质）至少要穿过3层膜，即为细胞膜和2层叶绿体膜。

（2）如图中乙所示：B点处限制植物光合作用强度的外界因素不再使光照强度，而应该是光照强度以外的其他因素，主要是CO2浓度；C点时，此时没有光，故只有呼吸作用，则玉米叶肉细胞中产生ATP的结构有线粒体和细胞质基质。

（3）根据实验目的，“探究光合作用生成的有机物（假设为葡萄糖）中的氧元素来自水还是来自二氧化碳”据此分析实验的自变量是是二氧化碳还是水中有放射性，因变量是有机物中是否含有放射性，根据对照原则，因为考虑到光合作用的两种原料中均含有氧元素，故分开来设计，则实验思路如下：进行两组光合实验：第一组向植物提供H2O和C18O2；第二组向同种生理状态相同的植物提供H218O和CO2，其他条件相同且适宜，检验两组葡萄糖中氧元素是否含18O。