Question

16．光合作用受到温度、二氧化碳浓度和光照强度的影响．请据图回答下列有关光合作用的问题．

（1）甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速率与光照强度和温度的关系． 在温度为10℃，光照强度大于L₁千勒克斯时，光合速率不再增加．当温度为30℃，光照强度小于L₃千勒克斯时，光合速率的限制因素是光照强度．
（2）乙图表示在一定的光照强度下测定的叶片光合作用强度（以CO₂吸收速率表示）与CO₂浓度的关系．若适当增大光照强度，则a点和b点如何移动？a点左移、b点右移．在b点时，若停止光照，此时叶肉细胞的叶绿体中C3 化合物的含量怎样变化？增多．
（3）半叶法是测量光合速率的重要方法，将选取某植物的生长旺盛均匀的一片绿叶，一半遮
光处理，另一半未经处理，置于光照强度充足，30℃的环境下4小时，然后用天平分别称重，未经处理的一半叶重量为m克，处理一半叶重量为n克，那么该植物每片叶的实际光合速率平均大约为$\frac{m-n}{2}$g/h
（4）第3问中的实验设计存在一处明显的不足，请改正选取某植物的生长旺盛均匀的绿叶若干，作相同的处理，计算平均值．

Answer 1

分析 分析曲线图：甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系．在一定范围内，随着光照强度的增强，光合作用速率逐渐加快，最后趋于稳定；在一定范围内，随着温度的升高，光合作用速率逐渐加快，最后趋于稳定．
分析乙图：丙图表在适宜光照强度下测定的叶片光合作用强度（以CO₂吸收速率表示）与CO₂浓度的关系，a点表示进行光合作用的最低的二氧化碳浓度即二氧化碳的补偿点，此时光合强度=呼吸强度，b点表示二氧化碳浓度的饱和点．

解答 解：（1）据图甲分析，在温度为10℃、光照强度大于L₁千勒克司时，光合速度不再增加．当温度为30℃、光照强度小于L₃千勒克司时，光合速度的限制因素是光照强度．
（2）图乙表示在适宜光照强度下测定的叶片光合作用强度与CO₂浓度的关系，a点表示进行光合作用的最低的二氧化碳浓度即二氧化碳的补偿点，此时光合强度=呼吸强度，b点表示二氧化碳浓度的饱和点，增大光照强度，光合强度增大，a点左移，b点右移，在b点时，若停止光照，【H】和ATP产生停止，C3 化合物还原减慢，但是短时间内五碳化合物和二氧化碳结合形成C₃化合物照常进行，叶肉细胞的叶绿体中C₃化合物增多．
（3）半叶法是测量光合速率：将选取某植物的生长旺盛均匀的一片绿叶，一半遮光处理，另一半未经处理，置于光照强度充足，30℃的环境下4小时，然后用天平分别称重，未经处理的一半叶重量为m克，处理一半叶重量为n克，
假设植物在适宜光照射4小时前，酶半片叶重量均为C，而题干中“在适宜光照下照射4小时后，遮光处理的一半为n克则呼吸消耗的有机物的量为（C-n），未经处理的一半叶重量为m克，净光合作用合成的有机物的量为（m-C）．根据总光合作用的量=净光合作用的量+呼吸作用消耗量，可知4小时内每半片叶光合作用合成的有机物总量（M）=m-n．则每片叶知4小时内每半片叶光合作用合成的有机物总量（M）=2（m-n），那么该植物每片叶的实际光合速率平均大约为$\frac{2（m-n）}{4}$=$\frac{m-n}{2}$（ 提示注意半片叶和每片叶．）
（4）实验设计要遵循等量性原则，为使试验结果更准确，避免实验结果的偶然性，要多做几次求平均值，故第（3）问中的实验设计要选取某植物的生长旺盛均匀的绿叶若干，作相同的处理，计算平均值 
故答案为：
（1）L₁ 光照强度　
（2）a点左移   b点右移 　　增多 
（3）遮光　$\frac{m-n}{2}$  
（4）选取某植物的生长旺盛均匀的绿叶若干，作相同的处理，计算平均值

点评 本题主要以图象为载体考查光合作用的影响因素，意在考查考生对相关知识的理解，把握知识间内在联系的能力．