Question

【題目】研究人員在其他條件適宜且相同的情況下，探究光照強度和CO2濃度對水培大豆幼苗凈光合速率的影響，結果如圖所示（低濃度CO2對細胞呼吸速率無影響，a、b分別代表不同濃度的CO2）。據圖回答下列問題。

（1）當CO2濃度為a時，A組大豆幼苗葉肉細胞產生的氧氣的去向是__________。當CO2濃度為b時，C組大豆幼苗的產氧速率約為_________mg/（dm2·h）。

（2）通過分析上述研究結果可知，當CO2濃度較低時，限制光合速率的因素有__________________；當CO2濃度較高時，限制光合速率的因素是__________________。

（3）A、B、C三條曲線均交于一點，可以得到的結論是__________________。

（4）培養酵母菌以進行種群數量變化的研究、用水培法培養大豆幼苗均用到培養液，這兩種培養液最顯著的兩個區別是____________________________________。

Answer 1

【答案】進入線粒體、擴散到葉肉細胞外面 3 CO2濃度和光照強度 光照強度 不同光照強度下的呼吸速率相同（或“光照強度不影響細胞呼吸速率”） 前者需要滅菌處理且培養液中含有有機物，后者不需要滅菌處理，且不含有機物

【解析】

據圖分析，該實驗的自變量有二氧化碳濃度，光照強度，曲線與橫坐標相交的點代表凈光合速率為0，此時光合速率與呼吸速率相等；曲線上升的過程中，限制光合速率的因素都主要是二氧化碳濃度；曲線達到平衡點以后，限制光合速率的主要因素是光照強度。

（1）實驗結果測的是整個幼苗植株光合速率與呼吸速率的數值，因此當CO2濃度為a時，A組大豆幼苗整個植株光合速率與呼吸速率相等，但是葉肉細胞產生的氧氣應該多于自身消耗的，故去向為進入線粒體、擴散到葉肉細胞外面。當CO2濃度為b時，C組大豆幼苗的呼吸速率為5mgO2/（dm2·h），而此時氧氣的吸收速率為2mgO2/（dm2·h），呼吸速率5-氧氣吸收速率2=3，即二者差值為幼苗光合作用的產氧速率。

（2）通過分析研究結果可知，當CO2濃度較低時，隨CO2濃度的增加，光合速率增加；三條曲線的差異是光照強度不同引起的，說明限制因素還有光照強度。當CO2濃度較高時，隨CO2濃度的增加，光合速率不再增加，此時的限制因素是光照強度。

（3）A、B、C三條曲線均交于一點，可知不同光照強度下的呼吸速率相同，光照強度不影響細胞呼吸速率。

（4）研究酵母菌種群數量變化需進行無菌操作，用水培法培養大豆幼苗不用無菌操作；二者代謝類型不同，需考慮營養物質供應問題，兩者的區別是前者需要滅菌處理且培養液中含有有機物，后者不需要滅菌處理，且不含有機物。