Question

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

（1）A組天竺葵葉肉細胞內能產生ATP的場所是____________。

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

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

（4）在此條件下，若想確定完全光照是否是天竺葵生長的最適宜光照強度，請在本實驗的基礎上寫出進一步探究的實驗思路：________________________

Answer 1

【答案】細胞質基質和線粒體 大于 從葉綠體擴散到線粒體和細胞外（密閉氣室） （y3-y1）/x1 進一步探究思路：在30%至完全光照之間，設置不同梯度的光照強度，其他條件跟本實驗相同，測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度對密閉氣室中天竺葵光合作用強度的影響，自變量為光照強度，因變量為CO2濃度，對比曲線可知，A組只進行呼吸作用，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，且30%光照強度下凈光合速率幾乎為0。

（1）A組在黑暗條件下，天竺葵只進行呼吸作用，其葉肉細胞內能產生ATP的場所是細胞質基質和線粒體。
（2）據圖可知，B組天竺葵的密閉氣室內CO2濃度不變，說明該條件下天竺葵的葉肉細胞光合作用強度和天竺葵植株的呼吸作用強度相同，因此，B組天竺葵葉肉細胞的光合速率大于葉肉細胞的呼吸速率。
（3）C組天竺葵光合作用大于呼吸作用，葉肉細胞中氧氣的擴散方向是從葉綠體擴散到線粒體和細胞外（密閉氣室）；在0～x1時間范圍內，A組CO2濃度為y3，說明呼吸作用強度為（y3-y2），而C組CO2濃度為y1，即C組凈光合作用強度為（y2-y1），則C組天竺葵植株的總光合作用強度=凈光合強度+呼吸作用強度=（y2-y1）+（y3-y2）=（y3-y1），因此C組天竺葵的平均實際光合速率是（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的最適宜光照強度，需要進一步設置光照強度梯度進行實驗，實驗思路如下：在30%光照和完全光照之間，設置多個梯度的光照強度進行實驗，其他條件與原實驗相同，測定、比較單位時間內各密閉氣室的二氧化碳濃度。