Question

16．为研究绿藻的光合作用，科研人员进行了相关指标的测定．由于NaHCO₃培养液中游离CO₂浓度很低，绿藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶（CA）分解水中的HCO₃^-获得CO₂．图甲表示不同NaHCO₃浓度条件下测得的净光合速率（Pn）曲线；图乙表示在二氧化碳充足的条件下，某绿藻光合速率与光照强度和温度的关系．请据图回答：

（1）CO₂是光合作用暗反应阶段的主要原料，若给绿藻提供CO¹⁸₂，则最早可在光合产物（CH₂O）中检测到放射性．
（2）据分析可知，甲图中b点后绿藻的Pn不再增加的原因，可能是CO₂的浓度已达到饱和，也可能是CA的量有限．本实验中的无关变量有温度和光照强度（pH等其余合理答案也可）（答出两项即可）．
（3）图乙中纵坐标“光合速率”表示的是净光合作用速率（真正光合速率/净光合速率/难以确定）．据图分析，限制c点光合速率增加的主要环境因素是光照强度，与d点相比较，c点时细胞内C₃的含量更高．
（4）在相同且适宜的条件下，科研人员对绿和蓝藻的光合特性进行测量，数据如表：

测量项目	蓝藻	绿藻
光饱和点（lx）	2460	2550
最大净光合速率μmol/（m2•s）	34.50	30.36
光补偿点（lx）	20.25	29.75

（光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强；光补偿点：光合作用等于呼吸速率时的光强）
试分析，与绿藻相比，蓝藻生长较快的原因有：
①最大净光合速率高，强光条件下能大量积累有机物；
②光补偿点低，弱光条件下也能积累有机物．

Answer 1

分析 图甲表示CO₂浓度与光合作用速率的关系，题干所述的净光合速率不再增加，其主要外在原因是达到了二氧化碳饱和点，内因是碳酸酐酶的量有限．
图乙曲线表示的是植物的光合作用随着光照强度和温度的变化趋势，限制c点的环境因素是光照强度，限制d点的环境因素是温度

解答 解：（1）CO₂是光合作用暗反应阶段的主要原料，若给绿藻提供CO¹⁸₂，二氧化碳参与二氧化碳的固定，此时碳转移到三碳化合物中，再经过三碳化合物的还原，碳转移到（CH₂O）中．
（2）由于NaHCO₃培养液中游离CO₂浓度很低，绿藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶（CA）分解水中的HCO₃^-获得CO₂．甲图中b点后绿藻的Pn不再增加的原因，其主要外在原因是达到了二氧化碳饱和点，内因是碳酸酐酶的量有限．本实验中的无关变量有温度和光照强度（pH等其余合理答案也可）．
（3）图乙中纵坐标“光合速率”表示的是净光合作用速率．图乙曲线表示的是植物的光合作用随着光照强度和温度的变化趋势，限制c点的环境因素是光照强度，限制d点的环境因素是温度．与d点相比较，c点时光照强度较小，光反应产生的ATP和[H]较多，C₃还原量较少，但CO₂固定过程没有受影响，则细胞内C₃的含量较高．
（4）根据表格中数据可推知：与绿藻相比，蓝藻生长较快的原因有：①最大净光合速率高，强光条件下能大量积累有机物；②光补偿点低，弱光条件下也能积累有机物．
故答案为：
（1）暗反应             （CH₂O）
（2）CA的量有限          温度和光照强度（pH等其余合理答案也可）
（3）净光合作用速率      光照强度         高
（4）①最大净光合速率高，强光条件下能大量积累有机物
②光补偿点低，弱光条件下也能积累有机物

点评 本题主要考查光合作用部分生理过程及影响光合作用的主要因素，要求考生熟练掌握光合作用光反应、暗反应阶段的物质变化．理解影响光合作用的主要因素，考查考生的识记能力和知识网络构建的能力．