Question

某学校研究小组利用叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别进行了以下两组实验（假设两组实验在相同且适宜的温度下进行，且忽略光照对呼吸作用的影响）：

实验一：将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定小室中的CO₂浓度，结果如下图1所示。

实验二：给予不同强度的光照，测定A、B两种植物叶片的CO₂吸收量和CO₂释放量，结果如下图2所示。请据图分析回答：

       

（1）图1表明在低浓度二氧化碳时，_______植物固定CO₂能力较强。在实验一的前10 min，A植物光合作用制造的有机物总量比B植物________________，理由是_________________。

（2）实验二中，若给予的光照强度为Z klx(a<Z<b)，每日光照12 h， B植物每平方米叶片一昼夜中二氧化碳吸收量的范围为________________mg，由此可知B植物不能正常生长。

（3）实验二中自变量是________________________。若将A植物所处的光照条件由a增强到b，则短时间内A植物叶片细胞中C₅含量________________（填“上升”、“不变”或“下降”）。

Answer

（1）B 少两种植物从环境中吸收CO2量相同，但A植物的呼吸作用强度小于B植物

（2） -36到0

（3）光照强度和植物种类 上升

【解析】（1）由图1分析可知B植物在二氧化碳浓度较低时仍能利用二氧化碳，说明植物B固定二氧化碳的能力较强。在实验一的前10min，由图1可知A和B的净光合作用相同，但由图2可知A植物的呼吸作用强度小于B植物的呼吸作用强度，真光合作用等于呼吸作用强度和净光合作用强度之和，所以A植物光合作用制造的有机物总量比B植物少。

（2）实验二中，如果给予光照强度为a到b之间，每日光照12h，如果一直在b，B植物每平方米叶片一昼夜中二氧化碳吸收量为0，如果光照强度一直在a，12*1-2*24=-36mg，此时净积累量小于等于0，所以B植物不能正常生长。

（3）实验二中的自变量是横坐标光照强度和植物种类，如果将A植物所处的光照条件由a增强到b，光反应增强，产生的ATP和[H]较多，还原的C3多，而C3可以还原为C5，所以C5含量会上升。

【考点定位】本题考查光合作用和呼吸作用相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握程度和对图形分析能力。

【名师点睛】1.外界条件变化时C5、C3、[H]等物质含量的变化

条件

光照由强到弱，CO2供应不变

光照由弱到强，CO2供应不变

CO2供应由充足到不足，光照不变

CO2供应由不足到充足，光照不变

C3含量

增加

减少

减少

增加

C5含量

减少

增加

增加

减少

[H]和ATP的含量

减少或没有

增加

增加

减少

（CH2O）的合成量

减少

增加

减少

增加

易错警示 与光合作用过程有关的试题陷阱

涉及光照和CO2对光合作用的影响问题时，学生常因缺少综合思维能力而出现错误。其中C3、C5的含量变化是个易错点，分析时只有理清C3、C5的“来源”与“去路”（C3产生于CO2的固定，消耗于C3的还原；C5产生于C3的还原，消耗于CO2的固定），才能避开试题陷阱。

2. 真正光合速率、净光合速率和呼吸速率三者之间的关系

真正光合速率、净光合速率、呼吸速率三者之间的关系为：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

特别提醒：三种速率的表示方法

项目

表示方法

净光合速率（又称表观光合速率）

O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量

真正光合速率（又称实际光合速率）

O2的产生量、CO2的固定量、有机物的制造量

呼吸速率（黑暗中测量）

CO2的释放量、O2的吸收量、有机物的消耗量