Question

在其他条件适宜的情况下，测定光照强度对植物光合作用速率的影响。图甲表示实验装置，图乙表示实验结果。请据图回答以下问题：

(1)温度和CO₂浓度是该实验的_________变量，图甲A中加入的是适宜浓度的培养液，则B中加入的最可能是_________________________________。
(2)若实验在开始之前U型管的C、D两管内有色液体液面等高，然后立即放置于强度为_______klx的光照下1 h，U型管的C、D两管内有色液体液面依然等高，该条件下细胞内合成ATP的场所有__________。
(3)图乙中光照强度为4 klx时，每100cm²叶片每小时产生氧气__________mg。
(4)将该植物的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室的CO₂浓度，在光照强度为6 klx时测定叶片光合作用的强度，测定结果如图丙所示。若降低光照强度为4 klx时，重新测定，短时间内叶绿体基质中的C5浓度_________(填“升高”、“减小”或“不变”)，曲线中b点应向__________(填“左”或“右”)移动。

Answer 1

⑴无关（1分）　适宜浓度的碳酸氢钠（或NaHCO₃或CO₂缓冲液）（1分）
⑵2（1分）　细胞质基质、线粒体、叶绿体（2分）
⑶12（2分）
⑷减小（1分） 左（1分）

解析试题分析：⑴根据题意，图甲实验测定的是光照强度对植物光合作用速率的影响，单一变量是光照强度，其它因素（如温度和CO₂浓度）都属于无关变量；为确保植物光合作用的进行，密闭装置中需提供充足的CO₂，所以B中加入的最可能是适宜浓度的碳酸氢钠（或NaHCO₃或CO₂缓冲液）。
⑵因为甲是一个密闭装置，由于B中加入的是适宜浓度的NaHCO₃或CO₂缓冲液，所以影响U型管的C、D两管内有色液体液面高度变化的因素是O₂含量。故当光合速率＝呼吸速率（图乙中光照强度为2klx）时，装置甲中O₂含量不再变化，U型管的C、D两管内有色液体液面依然等高；该条件下植物光合作用和呼吸作用同时进行，所以合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。
⑶图乙表示净光合速率，呼吸速率是光照强度为0 klx时O₂的消耗量即6mg，光照强度为4 klx时，每100cm²叶片每小时释放的氧气量为6mg, 每100cm²叶片每小时产生氧气量＝净光合速率+呼吸速率＝6+6=12mg。
⑷当光照强度降低时，主要影响光反应过程，导致光反应产物减少，使C5化合物不能继续合成，但暗反应仍继续进行，CO₂的固定继续进行，最终导致C5浓度减小；图丙中b点为CO₂饱合点，故此时降低光照强度，将会使光合作用下降，所以CO₂饱合点也随之下降。
考点：本题考查光合作用与呼吸作用的相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理做出合理判断并得出正确结论的能力。