Question

8．（1）科學(xué)家通過(guò)對(duì)綠色植物轉(zhuǎn)換CO₂的研究知道：綠色植物光合作用利用的CO₂來(lái)自于外界與呼吸兩方面，在一定濃度范圍內(nèi)，綠色植物對(duì)外界CO₂的轉(zhuǎn)換為定值（實(shí)際光合作用消耗的CO₂量=外界CO₂量×轉(zhuǎn)換率+呼吸作用CO₂釋放量）．已測(cè)得呼吸作用產(chǎn)生CO₂為0.6umol/h，現(xiàn)用紅外測(cè)量?jī)x在恒溫不同光照下測(cè)得如下的數(shù)據(jù)，實(shí)際光合量用葡萄糖表示．

外界CO2濃度（μmol/h） 實(shí)際光合量（μmol/h）		1.2	2.4	3.6	4.8
光照強(qiáng)度（klx）	1	0.1	0.1	0.1	0.1
	2	0.27	0.44	0.61	0.78

①?gòu)谋碇袛?shù)據(jù)對(duì)比可知影響光合作用的因素有C0₂的濃度、光照強(qiáng)度
②當(dāng)光照強(qiáng)度為1klx時(shí)，實(shí)際光合量都為0.1μmol，原因是光照強(qiáng)度．CO₂濃度為4.8μmol/h時(shí)，葉綠體中ATP含量最低，此時(shí)C₃合成速率等于（大于，等于，小于）還原速率．
③當(dāng)光照強(qiáng)度為2klx，實(shí)際光合量0.27μmol/h時(shí)，植物從外界吸收CO₂為1.02μmol/h，植物對(duì)外界CO₂轉(zhuǎn)換率為0.85．
（2）將該綠色植物等分成四組，在不同溫度下分別暗處理1h，再用適當(dāng)且相同的光照照射1h，測(cè)其重量變化（假設(shè)在光下和黑暗條件下，細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物的量相同），得到如下表的數(shù)據(jù)．分析并回答問(wèn)題：

組別	1	2	3	4
溫度/℃	27	28	29	30
暗處理后重量變化/mg	-1	-2	-3	-1
光照后與暗處理前重量變化/mg	+4	+3	+3	-1

①根據(jù)你所得到的數(shù)據(jù)可知，該植物呼吸的最適溫度是29℃．光合作用的最適溫度是29℃．光照時(shí)最有利于有機(jī)物積累的溫度是29℃．在溫度是27℃的恒溫箱中，一天光照12h時(shí)最利于植物生長(zhǎng)．
②該光照下，30℃時(shí)葉片不吸收也不釋放 （吸收、釋放、不吸收也不釋放）CO₂．

Answer 1

分析 1、分析表格1中的信息可知，實(shí)驗(yàn)的自變量是外界二氧化碳的濃度和光照強(qiáng)度，因變量是實(shí)際光合量．
2、實(shí)際光合作用強(qiáng)度=表觀光合作用強(qiáng)度+呼吸作用強(qiáng)度，影響光合作用的環(huán)境因素有穩(wěn)溫度、光照強(qiáng)度、CO₂濃度等．
分析表格2：（以27℃為例）可假設(shè)綠色植物起始重量為a，則27℃暗處理后重量變化為a-1，光照后與暗處理前重量變化為a+4，則植物的呼吸速率為a-（a-1）=1，凈光合速率為a+4-（a-1）=5，則總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=5+1=6；同理28℃凈光合速率為5，總光合速率為7，29℃凈光合速率為6，總光合速率為9，30℃凈光合速率為0，總光合速率為1，據(jù)此答題．

解答 解：（1）①表中數(shù)據(jù)可以看出照強(qiáng)度2klx的條件下，隨CO₂濃度增加，實(shí)際光合量增加，相同CO₂濃度下，實(shí)際光合量隨光照強(qiáng)度增加而增加，因此從表中數(shù)據(jù)的對(duì)比可知影響光合作用的因素有外界C0₂的濃度、光照強(qiáng)度．
②當(dāng)光照強(qiáng)度為1klx時(shí)，實(shí)際光合量都為0.1μmol，原因是光照強(qiáng)度為限制因素，CO₂濃度越大，形成的三碳化合物越多，而三碳化合物還原消耗ATP，故CO₂濃度為4.8μmol/h時(shí)，葉綠體中ATP含量最低，此時(shí)光照強(qiáng)度為2klx，光反應(yīng)并沒(méi)有限制暗反應(yīng)，C₃合成速率等于還原速率．
③當(dāng)光照強(qiáng)度為2klx時(shí)，當(dāng)實(shí)際光合量0.27μmol/h時(shí)，消耗C0₂的量=0.27×6=1.62μmol/h，植物從外界吸收CO₂的量=1.62μmol/h-0.6umol/h=1.02μmol/h；植物對(duì)外界CO₂轉(zhuǎn)換率=1.02÷1.2=0.85．
（2）①據(jù)題表分析，暗處理的目的是測(cè)定呼吸作用強(qiáng)度，植物綠葉暗處理后重量變化最大的一組的溫度是29℃，通過(guò)試題分析中的計(jì)算，總光合速率在29℃最大，為光合作用的最適溫度；光照時(shí)最有利于有機(jī)物積累的溫度是凈光合速率最大的溫度，由試題分析可知：29℃凈光合速率最大為6，一天光照12h時(shí)最利于植物生長(zhǎng)的溫度，應(yīng)該是凈光合速率-呼吸速率差值最大的溫度，27℃時(shí)凈光合速率-呼吸速率差值最大，為5-1=4．
②30℃凈光合速率為0，葉片不吸收也不釋放CO₂．
故答案為：
（1）①C0₂的濃度、光照強(qiáng)度   ②光照強(qiáng)度   4.8   等于 ③1.02  0.85
（2）①29℃29℃29℃27℃②不吸收也不釋放

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是光合作用與呼吸作用的關(guān)系，光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響，實(shí)際光合量、外界二氧化碳轉(zhuǎn)化率的計(jì)算方法，分析題干和題圖獲取信息是解題的突破口，對(duì)于相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解應(yīng)用是解題的關(guān)鍵．