Question

【题目】某学校研究小组利用叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别进行了以下两组实验(假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对呼吸作用的影响)。

实验一　将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定一次小室中的CO2浓度，结果如图1所示。

实验二　给予不同强度的光照，测定A、B两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量，结果如图2所示。

请据图分析回答：

(1)0～25min期间，影响B植物光合作用强度的主要因素是___。在低浓度CO2时，固定CO2能力较强的植物是________。

(2)当实验一从开始经过10 min时，A植物通过光合作用制造的有机物总量比B植物________。

(3)若A植物在第5 min时，光照强度突然降低，C3含量在短时间内将________。实验二中，若给予的光照强度为x klx(a<x<b)，每日光照12小时，一昼夜中B植物的干重将________。

Answer 1

【答案】 CO2浓度 B 少 增加 减少

【解析】试题分析：图1中A、B两种植物均处于密闭透光的小室，由于光合作用大于呼吸作用，光合作用需要的CO2浓度除来自呼吸作用外，还从密闭小室中吸收，故导致密闭小室内CO2浓度变化趋势均是逐渐降低；一段时间后，由于小室内CO2浓度越来越低，导致光合作用等于呼吸作用，最终CO2浓度降低到一定水平后不再降低且维持在这个水平上。

由图2曲线可知，光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，图中光照强度为a点时，A植物的净光合速率等于呼吸速率，b点时B植物的净光合速率等于呼吸速率。

（1）0～25min期间密室中二氧化碳含量一直在减少，说明此时光合作用强度大于呼吸作用，但由于密室中二氧化碳的减少的幅度越来越小，即随着密室中二氧化碳含量减少光合速率也在减小直到密室中二氧化碳含量不变化，说明此阶段影响B植株光合作用的因素是二氧化碳浓度。题干中告知A、B两叶片面积相等，图1中可知A植株在20分钟之后密室中二氧化碳浓度一直维持在0.8mmol/L，说明此时A植株光合作用速率=呼吸速率，即光合作用吸收的二氧化碳量等于其呼吸作用释放的量，而B植株在20分钟之后密室中二氧化碳浓度维持在0.4mmol/L，说明此时B植株光合作用速率=呼吸速率，与A植株相比说明B植株在低二氧化碳浓度下的光合作用强度更好。

（2）由图1中10分钟内，A、B植株吸收的二氧化碳量一样多，即净光合作用量相同，由图2在光照强度为零时只进行呼吸作用，而A植物呼吸强度为1小于B植物呼吸强度为2，题干中的光合作用指的是真光合作用，真光合作用=净光合作用量+呼吸作用量，所以10分钟内A植物通过光合作用制造的有机物总量小于B植物。

（3）当光照突然降低，将会影响光反应阶段，产生的[H]和ATP减少，将会会影响暗反应阶段碳三的还原，消耗的碳三化合物少，因此C3含量在短时间内将增加。图2中曲线代表的是净光合作用吸收二氧化碳量，所以植物真光合作用=呼吸作用+净光合作用。 B植物在a点净光合为-1，b点净光合为2，所以在a～b之间平均净光合为0.5，光照强度为零时只进行呼吸作用，可知B呼吸作用为2，所以当光照为X时光照12小时， B植株真正光合作用速率≈（2+0.5）×12=30，呼吸作用消耗的=2×24=48，所以净光合=30-48=-18，B植株干重减少。