Question

【題目】科研人員用3個(gè)相同的透明玻璃容器將生長(zhǎng)狀況相似的三株天竺葵分別罩住形成密閉氣室，在其他環(huán)境因素相同且適宜的條件下，探究不同光照強(qiáng)度對(duì)植物光合作用強(qiáng)度的影響，利用傳感器定時(shí)測(cè)定氣室中二氧化碳濃度，繪制了下圖。假設(shè)天竺葵的呼吸作用強(qiáng)度始終不變，據(jù)圖回答下列問題：

（1）A組天竺葵葉肉細(xì)胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是____________。

（2）B組天竺葵葉肉細(xì)胞的光合速率____________（填“大于“小于”或“等于”）它的呼吸速率。

（3）C組天竺葵的葉肉細(xì)胞中氧氣的擴(kuò)散方向是____________。在0～x1時(shí)間范圍內(nèi)，C組天竺葵植株的平均實(shí)際光合速率是________________________ppm/s。

（4）在此條件下，若想確定完全光照是否是天竺葵生長(zhǎng)的最適宜光照強(qiáng)度，請(qǐng)?jiān)诒緦?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上寫出進(jìn)一步探究的實(shí)驗(yàn)思路：________________________

Answer 1

【答案】細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 大于 從葉綠體擴(kuò)散到線粒體和細(xì)胞外（密閉氣室） （y3-y1）/x1 進(jìn)一步探究思路：在30%至完全光照之間，設(shè)置不同梯度的光照強(qiáng)度，其他條件跟本實(shí)驗(yàn)相同，測(cè)定氣室中二氧化碳的濃度。

【解析】

分析題圖：圖示探究不同光照強(qiáng)度對(duì)密閉氣室中天竺葵光合作用強(qiáng)度的影響，自變量為光照強(qiáng)度，因變量為CO2濃度，對(duì)比曲線可知，A組只進(jìn)行呼吸作用，故CO2濃度上升，B、C組光照，其中B組CO2濃度基本不變，C組CO2濃度顯著下降，說明完全光照條件下天竺葵光合作用速率最強(qiáng)，且30%光照強(qiáng)度下凈光合速率幾乎為0。

（1）A組在黑暗條件下，天竺葵只進(jìn)行呼吸作用，其葉肉細(xì)胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。
（2）據(jù)圖可知，B組天竺葵的密閉氣室內(nèi)CO2濃度不變，說明該條件下天竺葵的葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度和天竺葵植株的呼吸作用強(qiáng)度相同，因此，B組天竺葵葉肉細(xì)胞的光合速率大于葉肉細(xì)胞的呼吸速率。
（3）C組天竺葵光合作用大于呼吸作用，葉肉細(xì)胞中氧氣的擴(kuò)散方向是從葉綠體擴(kuò)散到線粒體和細(xì)胞外（密閉氣室）；在0～x1時(shí)間范圍內(nèi)，A組CO2濃度為y3，說明呼吸作用強(qiáng)度為（y3-y2），而C組CO2濃度為y1，即C組凈光合作用強(qiáng)度為（y2-y1），則C組天竺葵植株的總光合作用強(qiáng)度=凈光合強(qiáng)度+呼吸作用強(qiáng)度=（y2-y1）+（y3-y2）=（y3-y1），因此C組天竺葵的平均實(shí)際光合速率是（y3-y1）/x1ppm/s。
（4）在此條件下，若想確定完全光照是否是天竺葵生長(zhǎng)的最適宜光照強(qiáng)度，需要進(jìn)一步設(shè)置光照強(qiáng)度梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)思路如下：在30%光照和完全光照之間，設(shè)置多個(gè)梯度的光照強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其他條件與原實(shí)驗(yàn)相同，測(cè)定、比較單位時(shí)間內(nèi)各密閉氣室的二氧化碳濃度。