Question

【题目】请回答光合作用的相关问题。

I.一定条件下，植物光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时的光照强度称为光补偿点；当光照强度增加到某一点时，光合速率不再随光照强度的增加而增加，该点的光照强度称为光饱和点。ad4种植物的单个植株在自然C02浓度及最适温度下的光补偿点和光饱和点如下表。

植物种类	光补偿点（klx）	光饱和点（klx）
a	1.5	5.5
b	0.35	6.5
c	1	3.5
d	0.25	7.5

（1）植物叶肉细胞中产生CO2的具体部位是__________；利用CO2的具体部位是_____________。CO2进入叶肉细胞的方式是__________________

（2）当光照强度为0.4klx时，表格中的__________植物呼吸作用产生的CO2大于光合作用吸收的C02。

（3）大田玉米群体的光饱和点比单株玉米的光饱和点高，主要原因是_______________。

II.为探究夏日晴天中午环境因素对小麦光合作用的影响，研究小组将生长状态一致的小麦植株分为5组，组1在田间生长，另4组在人工气候室中生长，并保持其光照和CO2浓度等条件与组1相同。午间测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如下表所示：

		组1	组2	组3	组4	组5
实验处理	温度/℃	36	36	36	31	25
	相对湿度/%	17	27	52	52	52
实验结果	光合速率/mgCO2·dm-2·h-1	11.1	15.1	22.1	23.7	20.7

（4）该实验的自变量是____________________。

（5）分析实验结果，午间对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是______________；进一步推测，适度___________（增加/降低）麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。

Answer 1

【答案】细胞质基质、线粒体基质 叶绿体基质 自由扩散 a、c 植株间存在遮光现象（叶片相互遮挡） 相对湿度、温度 相对湿度 增加

【解析】

本题考查光合作用和呼吸作用。

1、分析题意可知，植物光合作用吸收的二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳相等时的光照强度为光的补偿点。则低于该光照强度时，光合作用小于呼吸作用，光饱和点是光合速率达到最高时的光照强度。

2、根据表格可知，组1、组2、组3的自变量是相对湿度，根据实验结果可知，相对湿度越大小麦光合速率越大，组3、组4和组5的自变量是温度，根据实验结果可知，31℃左右时小麦光合速率最大，适当提高温度可以增加酶的活性，进而提高光合速率。

（1）无氧呼吸和有氧呼吸的第二阶段产生都能产生CO2，场所分别为细胞质基质和线粒体基质；光合作用的暗反应阶段利用CO2，场所为叶绿体基质。CO2是小分子物质，可以通过自由扩散的方式进入叶肉细胞。
（2）当光照强度小于光的补偿点时，呼吸作用产生的CO2多于光合作用吸收的CO2，即呼吸速率大于光合速率，净光合速率小于0。当光照强度为0.4klx时，结合表格数据可知， a、c植物尚未达到光补偿点，呼吸速率大于光合速率。
（3）大田中玉米群体密度较高，植株间叶片会相互遮挡，相对单株玉米光照稍低，光合作用较弱，而呼吸作用较强，若想达到光饱和点，需要更多的光照，因此光饱和点会比单株玉米的要高。
（4）由表知，组1、组2、组3的温度相同，相对湿度不同，自变量为相对湿度；而组3、组4、组5的相对湿度相同，温度不同，自变量为温度。综合分析该实验的自变量是温度和相对湿度。
（5）比较组1、组2、组3的实验结果可知，温度相同时，光合速率随相对湿度的增加而明显增大；比较组3、组4、组5的实验结果可知，相对湿度相同时，适当提高温度可以提高光合速率，31℃左右小麦的光合速率达到最大，之后再提高温度反而会使光合速率减小，且温度对光合速率的影响不是很明显，故午间对小麦光合作用速率影响较大的环境因素是相对湿度。“光合午休”的原理是正午阳光强烈，叶面温度过高，蒸腾作用强烈，植物为保护自身叶片不被灼伤，关闭部分气孔，导致通过气孔进入CO2的量减少，抑制了暗反应速率，光合速率出现低谷。若增加麦田的相对湿度，则能够减弱植物的蒸腾作用，对植物起到一定的保护作用，从而降低“光合午休”的程度。