Question

【題目】研究人員將某種植物分甲、乙兩組置于不同CO2濃度下處理(甲組置于高濃度CO2下，乙組置于自然空氣CO2濃度下)，在其他條件相同且適宜的環境中培養10天，然后把兩組植物都放在自然空氣CO2濃度下，測定兩組植物在不同光照強度下的光合速率，實驗結果如圖所示。請回答：

(1)該實驗的自變量為_________________________________。

(2)光照強度為100時，甲組植物中產生ATP的細胞器有______________________。光照強度大于500時，限制乙組植物光合速率的內因有______________、___________________。

(3)實驗證明，該植物經高CO2濃度處理后光合速率降低，但未影響呼吸速率，依據是___________。進一步研究得出，高濃度CO2影響了光合作用暗反應中CO2的固定過程，則光照強度為600時甲組植物葉肉細胞C3的含量___________(填“大于”或“等于”或“小于”)乙組。

Answer 1

【答案】CO2濃度和光照強度 葉綠體和線粒體 光合色素的含量 酶的活性和含量 光照強度為0時，甲乙兩組植物釋放CO2的速率相等（或答“光照強度為0時，甲、乙兩組植物的呼吸速率相等”） 小于

【解析】

本題為實驗考查題，主要考查考生對光照對植物光合作用的影響的相關實驗設置，意在考查考生的知識點的識記以及實驗的分析能力，并能根據相關的知識點以及實驗的現象得出正確的實驗結論的能力。

分析題圖，置于不同CO2濃度下處理后的甲、乙組在相同光照強度下的光合速率不同，說明處理的CO2濃度為自變量；甲組（或乙組）在不同的光照強度下的光合速率不同，說明光照強度也為自變量。光照強度為0時，植物只進行呼吸作用，甲、乙兩組植物的呼吸速率相等；有光照時，植物同時進行呼吸作用于光合作用。一定范圍內，兩組植物的凈光合速率隨光照強度的增加而增加，但甲組一直低于乙組。

（1）由分析可知，甲、乙兩組置于不同CO2濃度下處理，故該探究實驗的自變量是處理的CO2濃度及光照強度，因變量是CO2吸收速率，無關變量有溫度、環境中CO2濃度、土壤中無機鹽等。

(2)光照強度為100時，甲組植物同時進行呼吸作用與光合作用，故產生ATP的細胞器有線粒體與葉綠體。光照強度大于500時，乙組植物的光合速率不再隨光照強度的變化而變化，此時限制乙組植物光合速率的內因有吸收光能的光合色素含量、光合作用相關的酶的活性與含量；外因可能是溫度和環境中CO2濃度。

(3)實驗證明，該植物經高CO2濃度處理后光合速率降低，但未影響呼吸速率，由題圖分析可知，光照強度為0時，甲、乙兩組植物呼吸速率相等。進一步研究得出，高濃度CO2影響了光合作用暗反應中CO2的固定過程，則光照強度為600時甲組植物凈光合作用速率小于乙組，高濃度CO2處理的甲組，其暗反應中CO2的固定過程受到影響，從而使其葉肉細胞中CO2的固定形成的C3減少，故甲組C3的含量小于乙組。