Question

【题目】下表是对甲、乙两种高等植物进行实验设计所得的相关数据（温度和CO2浓度均适宜）。请根据表格数据回答下列问题：

	光合作用速率与呼吸作用速率相等时的光照强度（klx）	光合作用速率达到最大值时的最小光照强度（klx）	光合作用速率最大值时CO2吸收量mg/(100cm2·h)	黑暗条件下CO2释放量mg/(100cm2·h)
甲植物	1	3	12	6
乙植物	3	9	30	14

（1）本实验中的自变量是_________________________。

（2）甲、乙两植物相比较，______ 植物更适合在较强光下生长。

（3）当光照强度为1klx时，乙植物的光合作用速率______ （填“大于”“小于”或“＝”）呼吸作用速率。此时乙植物叶肉细胞中产生ATP的场所有：_______。

（4）在光照强度为3klx的环境中甲植物光合作用所需CO2来源于______。此时甲植物叶片表皮细胞内合成蛋白质所需要的直接能源物质的产生部位有_______。

（5）当光照强度为3klx时，与乙植物相比较，甲植物的实际光合作用速率较______ （填“大”或“小”），此时甲、乙两植物固定CO2速率的差为____________________mg/(100cm2·h)。

Answer 1

【答案】光照强度和植物种类 乙 小于 细胞质基质、线粒体、叶绿体 线粒体和外界环境 细胞质基质、线粒体 大 4

【解析】

依题意并分析表中数据：本实验是在温度和CO2浓度等适宜的条件下测定光照强度对甲、乙植物的光合作用速率的影响，其中光合作用速率与呼吸作用速率相等时的光照强度即为光补偿点，光合作用速率达到最大值时的最小光照强度即为光饱和点，光合作用速率达到最大值时CO2吸收量表示最大净光合作用速率，黑暗条件下CO2释放量表示呼吸作用速率，据此分析作答。

(1)由题意和表中信息可知：该实验的自变量是光照强度和植物的种类。

(2) 由于乙植物的光补偿点（光合作用速率与呼吸作用速率相等时的光照强度）和光饱和点（光合作用速率达到最大值时的最小光照强度）高于甲植物，因此乙植物更适合在强光条件下生长。

(3) ATP的形成途径是细胞呼吸和光合作用。细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，光合作用的场所是叶绿体。表中信息显示，乙植物的光补偿点为（光合作用速率与呼吸作用速率相等时的光照强度）3klx，因此当光照强度为1klx时，乙植物的光合作用速率小于呼吸作用速率，此时乙植物叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。

(4) 甲植物的光补偿点为（光合作用速率与呼吸作用速率相等时的光照强度）1klx，在光照强度为3klx的环境中，甲植物的光合作用速率大于呼吸作用速率，因此甲植物光合作用所需CO2来源于线粒体和外界环境。甲植物叶片表皮细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，但能进行细胞呼吸，其细胞内合成蛋白质所需要的直接能源物质是ATP，所以在光照强度为3klx的环境中，甲植物叶片表皮细胞产生ATP的部位有细胞质基质、线粒体。

(5) 表中黑暗条件下CO2释放量表示呼吸作用速率，光合作用速率最大值时CO2吸收量表示净光合作用速率，实际光合作用速率＝净光合作用速率＋呼吸作用速率。当光照强度为3klx时，甲植物光合作用速率达到最大值，此时甲植物固定CO2速率即实际光合作用速率＝12＋6＝18 mg/（cm2﹒h），而乙植物的实际光合作用速率＝呼吸作用速率＝14 mg/ (100cm2.h)，即乙植物固定CO2速率为14 mg/ (100cm2.h)。综上分析，当光照强度为3klx时，与乙植物相比较，甲植物的实际光合作用速率较大，此时甲、乙两植物固定CO2速率的差为18－14＝4mg/(100cm2·h)。