题目内容
【题目】分析有关植物光合作用的资料,回答问题:
在一定浓度的CO2和适宜的温度条件下,测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表,据表中数据回答问题。
光合速率与呼吸速率相等时光照强度 (千勒克司) | 光饱和时 光照强度 (千勒克司) | 光饱和时CO2吸收量(mg/100 cm2叶·小时) | 黑暗条件下CO2释放量(mg/100 cm2叶·小时) | |
A植物 | 1 | 3 | 11 | 5.5 |
B植物 | 3 | 9 | 30 | 15 |
(1)与B植物相比,A植物是在______(填“强”或“弱”)光照条件下生长的植物,判断的依据是__________________________________。
(2)当光照强度为3千勒克司时,限制A植物光合速率的环境因素主要是______________,限制B植物光合速率的环境因素主要是_______________,此光照强度下B植物叶肉细胞中消耗水并产生[H]的反应发生的具体场所是____________________________。
(3)当光照强度为9千勒克司时,B植物的总光合速率是______(mg CO2/100 cm2叶·小时)。当光照强度为3千勒克司时,A植物与B植物固定的CO2量的差值为_____(mg CO2/100 cm2叶·小时)。
(4)科学研究表明,光合速率与光合产物从叶中输出速率成正相关。某植物正处于结果期,如图①。若只留一张叶片,其他叶片全部摘除,如图②,则留下叶片的光合速率__________(填“增加”或“下降”或“基本不变”),原因是_______________________________________。
【答案】弱光 因为A植物在光饱和时光照强度低于B植物(A植物在光合速率与呼吸速率相等时的光照强度低于B植物) CO2浓度 光照强度 叶绿体的类囊体薄膜、线粒体基质 45 1.5 增加 枝条上只剩一张叶片,总光合产物减少,但结果期的植物对营养的需要量大,因此叶中光合作用产物会迅速输出,故光合速率增加
【解析】
分析表格:光合速率与呼吸速率相等时,A植物光照强度为1,B植物为3;光饱和时A植物光照强度为3,B植物为9,说明A植物是喜阴植物;光饱和时CO2吸收量表示净光合速率,A植物为11,B植物为30;黑暗条件下CO2释放量表示呼吸速率,A植物为5.5,B植物为15。
真光合作用量=净光合作用量+呼吸量;即CO2的固定量=CO2的吸收量+呼吸作用释放的CO2量(黑暗下CO2释放量)。
(1)由于A植物在光饱和时的光照强度低于B植物,所以A植物是适于在弱光照条件下生长的植物。
(2)当光照强度达到3千勒克司时,A植物已经达到光饱和点,其光合速率不再增加,限制因素主要是二氧化碳浓度,但B植物的光饱和点在9千勒克司,说明B植物此时光合速率的主要限制因素是光照强度;此光照强度下B植物叶肉细胞中消耗水并产生[H]的反应有两个过程,一是有氧呼吸第二阶段,发生场所在线粒体基质,二是光反应阶段,发生场所在叶绿体的类囊体薄膜。
(3)当光照强度为9千勒克司时,B植物的净光合速率为30(mg CO2/100 cm2叶小时),呼吸速率为15(mg CO2/100 cm2叶小时),所以总光合速率为45(mg CO2/100 cm2叶小时)。当光照强度为3千勒克司时,B植物固定的CO2量为15(mg CO2/100 cm2叶小时),A植物固定的CO2量为16.5(mg CO2/100 cm2叶小时),二者差值为1.5(mg CO2/100 cm2叶小时)。
(4)当只留一张叶片,其他叶片全部摘除,则留下叶片的光合速率会增加,因为②仅剩一张叶片,总光合产物减少,但结果期对营养物质的需要量大,因此叶片中光合作用产物会迅速流出,使光合速率增加。