Question

【題目】為探究光照強度對芒萁（多年生常綠蕨類）光合作用的強度的影響，某研究小組選擇長勢良好、形態一致的盆栽芒萁分成3組，每組20盆，分別置于覆蓋1層（L1）、2層（L2）、3層（L3）的遮蔭棚內，其他條件相同且適宜，實驗結果如下。回答下列問題：

（l）當光照強度相對值為1000時，芒萁產生ATP的場所有____，此時光反應產生[H]最多的遮蔭組是____（填“L1”“L2”或“L3”），理由是____________。

（2）在光照強度相對值為1000時，該研究小組又將L2組的芒萁分為等量兩組，分別置于25℃和35℃，檢測發現兩組CO2吸收量相等，據此能否比較兩組光合作用強度的大小，請說明理由。__________________

Answer 1

【答案】細胞質基質、線粒體和葉綠體 L2 L2組暗反應固定的CO2最多，故C3還原需要消耗的[H]最多 不能，因為在檢測中二氧化碳的吸收量代表光合作用強度與呼吸作用（強度）的差值，而呼吸作用（強度）大小無法確定，因此不能比較兩組光合作用強度的大小

【解析】

分析圖示可知，三條曲線均為隨著光照強度的增加，CO2吸收速率（即經光合速率）先增加后穩定。在光照強度較低時，三條曲線基本重合，即在同一光照強度下，遮陰程度對光合速率的影響不明顯，而當光照強度超過500時，覆蓋2層的光合速率＞覆蓋1層的＞覆蓋3層的，說明光照強度較高時，適當遮光有利于光合速率的提高。

（1）當光照強度相對值為1000時，芒萁既進行光合作用，又進行細胞呼吸，因此產生ATP的場所為細胞質基質、線粒體和葉綠體；光反應產生[H]最多的遮蔭組是L2組，原因是L2組CO2吸收量最大，即暗反應固定的CO2最多，因此C3還原需要消耗的[H]和ATP也最多。

（2）光合速率=凈光合速率+呼吸速率，因為在檢測過程中，芒萁既進行光合作用也進行呼吸作用，光合作用會利用二氧化碳，呼吸作用會釋放二氧化碳，檢測的指標—CO2的吸收量代表的是光合作用強度與呼吸作用（強度）的差值，而呼吸作用（強度）大小無法確定，因此不能比較兩組光合作用強度的大小。即僅根據CO2的吸收量相等不能判斷兩組的光合速率的大小。