Question

【题目】研究人员将某种植物分甲、乙两组置于不同CO2浓度下处理(甲组置于高浓度CO2下，乙组置于自然空气CO2浓度下)，在其他条件相同且适宜的环境中培养10天，然后把两组植物都放在自然空气CO2浓度下，测定两组植物在不同光照强度下的光合速率，实验结果如图所示。请回答：

(1)该实验的自变量为_________________________________。

(2)光照强度为100时，甲组植物中产生ATP的细胞器有______________________。光照强度大于500时，限制乙组植物光合速率的内因有______________、___________________。

(3)实验证明，该植物经高CO2浓度处理后光合速率降低，但未影响呼吸速率，依据是___________。进一步研究得出，高浓度CO2影响了光合作用暗反应中CO2的固定过程，则光照强度为600时甲组植物叶肉细胞C3的含量___________(填“大于”或“等于”或“小于”)乙组。

Answer 1

【答案】CO2浓度和光照强度 叶绿体和线粒体 光合色素的含量 酶的活性和含量 光照强度为0时，甲乙两组植物释放CO2的速率相等（或答“光照强度为0时，甲、乙两组植物的呼吸速率相等”） 小于

【解析】

本题为实验考查题，主要考查考生对光照对植物光合作用的影响的相关实验设置，意在考查考生的知识点的识记以及实验的分析能力，并能根据相关的知识点以及实验的现象得出正确的实验结论的能力。

分析题图，置于不同CO2浓度下处理后的甲、乙组在相同光照强度下的光合速率不同，说明处理的CO2浓度为自变量；甲组（或乙组）在不同的光照强度下的光合速率不同，说明光照强度也为自变量。光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，甲、乙两组植物的呼吸速率相等；有光照时，植物同时进行呼吸作用于光合作用。一定范围内，两组植物的净光合速率随光照强度的增加而增加，但甲组一直低于乙组。

（1）由分析可知，甲、乙两组置于不同CO2浓度下处理，故该探究实验的自变量是处理的CO2浓度及光照强度，因变量是CO2吸收速率，无关变量有温度、环境中CO2浓度、土壤中无机盐等。

(2)光照强度为100时，甲组植物同时进行呼吸作用与光合作用，故产生ATP的细胞器有线粒体与叶绿体。光照强度大于500时，乙组植物的光合速率不再随光照强度的变化而变化，此时限制乙组植物光合速率的内因有吸收光能的光合色素含量、光合作用相关的酶的活性与含量；外因可能是温度和环境中CO2浓度。

(3)实验证明，该植物经高CO2浓度处理后光合速率降低，但未影响呼吸速率，由题图分析可知，光照强度为0时，甲、乙两组植物呼吸速率相等。进一步研究得出，高浓度CO2影响了光合作用暗反应中CO2的固定过程，则光照强度为600时甲组植物净光合作用速率小于乙组，高浓度CO2处理的甲组，其暗反应中CO2的固定过程受到影响，从而使其叶肉细胞中CO2的固定形成的C3减少，故甲组C3的含量小于乙组。