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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)24602550
最大净光合速率μmol/(m2•s)34.5030.36
光补偿点(lx)20.2529.75
(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.

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.

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(2)图2中限制B点光合作用速率的主要环境因素是CO2浓度,C点与D点相比,C点时叶绿体中的C3的含量较低(填“较低”、“较高”)
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