Question

17．某生物小组针对光合作用的问题进行了相关的研究，请分析回答下列问题：
（1）将长势相同、数量相等的甲、乙两个品种的植物幼苗分别置于密闭玻璃罩内，在光照、温度等相同且适宜的条件下培养，定时测定玻璃罩内的CO₂含量，结果如图，据图回答：
①0～15min期间植株释放O₂速率的变化趋势是减慢，主要的影响因素是CO₂含量．
②30～45min期间两个玻璃罩内CO₂含量相对稳定的原因是植株的光合速率与呼吸速率相等．
③若将两种植物幼苗置于同一玻璃钟罩内，则乙植物存活时间更长．
（2）该小组利用先进的化学检测技术，模拟光合作用中的卡尔文循环过程．他们在适宜温度和光照条件下，向密闭玻璃罩内通入¹⁴CO₂．当反应进行到0.5s时，¹⁴C首先出现在C₃中；反应进行到5s时，¹⁴C出现在（CH₂O）中．该实验的方法是同位素标记法，实验的自变量是反应时间．

Answer 1

分析 影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等．根据题意可知：在光照、温度等相同且适宜的条件下培养，玻璃罩内的CO₂含量下降至不变时，光合作用强度等于呼吸作用强度．据此分析作答．

解答 解：（1）①0～15min期间随光合作用的进行，密闭容器内的二氧化碳浓度不断下降，光合作用速率也不断下降，植株释放O₂速率的变化趋势是减慢．
②随着光合作用的进行，容器内的二氧化碳浓度不断下降，30～45min期间两个玻璃罩内CO₂含量相对稳定，即玻璃罩内的CO₂含量下降至不变时，光合作用速率等于呼吸作用速率．
③据图分析，乙植物的光合作用速率等于呼吸作用速率时的二氧化碳浓度较甲的要低，说明能够适应较低的二氧化碳浓度环境，所以若将两种植物幼苗置于同一玻璃钟罩内，则乙植物存活时间更长．
（2）二氧化碳主要参与暗反应过程，二氧化碳进入叶绿体后首先经五碳化合物固定后生成C₃，随后经还原后形成（CH₂O），故用同位素标记法追踪碳原子时，¹⁴C首先出现在C₃中，随后¹⁴C出现在（CH₂O）中，该实验的自变量是实验时间．
故答案为：
（1）①减慢      CO₂含量
②植株的光合速率与呼吸速率相等
③乙
（2）C₃     同位素标记法    反应时间

点评 本题以密闭容器内的光合作用为背景主要考查光合作用的过程及影响光合作用的因素，意在强化学生对相关生理过程的识记、理解与运用．