Question

2．为研究某种经济作物光合作用的影响因素，研究小组将其分为4组，分别用强度相同的4种可见光照射，在不同CO₂浓度下，测定各组叶片的净光合速率（各组呼吸速率基本不变），得到各组叶片的CO₂补偿点，CO₂饱和点．数据如下表．

组别	光质	CO2补偿点μmol•mol-1	CO2饱和点μmol•mol-1	最大净光合速率μmol（CO2）•m-2•S-1
A	白光	78.3	1297.5	31.2
B	红光	83.1	1218.3	26.1
C	黄光	91.8	1174.9	20.4
D	蓝光	99.2	1334.6	33.4

（CO₂补偿点指叶片吸收CO₂的速率与释放CO₂的速率相同时的外界环境中CO₂浓度．CO₂饱和点指叶片的光合速率不再随CO₂浓度的升高而增大时的外界环境中CO₂浓度）
回答下列问题：
（l）该实验的自变量是光质和CO₂浓度．
（2）在光照条件下，叶肉细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来自细胞质基质、线粒体（填写细胞内场所）．
（3）环境CO₂浓度为99.2μmol•mol^一1时，叶片净光合速率最低的是D组作物．环境CO₂浓度为1400μmol•mol^一1时，叶片净光合速率最高的是D组作物．
（4）在大棚栽培中不宜用黄光作为补充光源，原因是叶绿体色素对黄光的利用率（或吸收率）较低（叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光），无法显著提高光合速率．

Answer 1

分析 叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；不同光质通过影响光反应而影响光合作用速率，二氧化碳主要通过影响暗反应而影响光合作用的速率；由于不同光质下，植物细胞呼吸速率相同，而光合作用速率不同，因此二氧化碳的补偿点不同．

解答 解：（1）由表格可知，该实验的自变量是光质和二氧化碳浓度．
（2）光照条件下，合成ATP的生理过程是光合作用和呼吸作用，光照条件下，光反应产生的ATP用于暗反应，不能用于吸收矿质元素离子，因此在光照条件下，叶肉细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来自细胞呼吸，场所是细胞质基质和线粒体．
（3）由表格信息可知，环境CO₂浓度为99.2μmol•mol^一1时，是光的补偿点，此时净光合速率是0，而A、B、C组的光的补偿点都小于99.2μmol•mol^一1，因此叶片净光合速率最低的是D组；由表格信息可知，环境CO₂浓度为1400μmol•mol^一1时，A、B、C、D组都达到饱和，叶片净光合速率最高的是D组．
（4）由于叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光，对黄光的吸收较低，无法提高光合作用速率，因此在大棚栽培中不宜用黄光作为补充光源．
故答案为：
（1）光质和CO₂浓度
（2）细胞质基质、线粒体
（3）D 　　D
（4）叶绿体色素对黄光的利用率（或吸收率）较低（叶绿体色素主要吸收红光和蓝紫光）

点评 本题旨在考查学生理解二氧化碳浓度、光质对光合作用速率的影响，把握知识的内在联系，形成知识网络，并学会分析实验数据进行推理、解答问题．