Question

为了探究雾霾天气对植物光合作用的影响，某研究小组选用生长状况相同的同种植物盆栽苗，分成相同的甲、乙、丙三组，置于20℃的人工温室。对甲组和乙组的光照强度进行人工控制（如图1），丙组不做处理，其他培养条件相同。请分析回答下列问题：

（1）甲、乙两组培养一段时间后，测得植株叶片光合作用强度随光照强度变化的趋势如图1所示。据图分析，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用强度的因素是             ；当光照强度达到b后，要使甲组植物光合作用强度增大，可以采取的措施是                                    。

（2）播种乙组植株产生的种子得到的盆栽苗，按照甲组的光照条件培养一定时间后，再测定植株叶片光合作用强度随光照强度的变化，得到的曲线应与图1中的            组相同，原因是                    。

（3）测定丙组植物一周内有机物总量的变化情况如图2所示。图中曲线上升段表示的生理意义是                                    ；与此相关的细胞结构是                  ；图中曲线第5天峰值偏低的原因可能是                                    。

Answer

（1）光照强度；适当增加二氧化碳浓度；（2）甲；乙组光合作用速率的变化仅受环境因素影响，遗传物质没有改变，不可遗传；（3）植物光合作用制造的有机物大于呼吸作用消耗的有机物；叶绿体、线粒体；阴雨天或雾霾天等造成光照不足

【解析】（1）甲组在a点条件下，增加光照强度，光合作用速率继续增加，故光合作用的限制因子是光照强度，甲组在b点条件下，光照强度不再是光合作用的限制因子，要增加光合作用强度，则需增加光合作用原料，而二氧化碳是光合作用的原料，氧气是光合作用产物，故应该适当增加二氧化碳浓度；（2）个体的表现型受遗传因素与环境因素共同影响，若乙组的光合作用强度变化受遗传因素影响，则在甲组的光照条件下，乙组的子代光合作用速率随光照强度变化情况应与甲组不同，此与题干矛盾，排除遗传因素影响，故乙组光合作用速率的变化仅受环境因素影响，遗传物质没有改变，不可遗传．所以播种乙组植株产生的种子得到的盆栽苗，按照甲组的光照条件培养一定时间后，再测定植株叶片光合作用强度随光照强度的变化，得到的曲线应与图1中的甲组相同；（3）绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水合成有机物，把光能转变成化学能，释放出氧气并储存能量的过程叫光合作用，光合作用的场所是叶绿体，细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放能量的过程，叫做呼吸作用，呼吸作用的场所是线粒体，图2中曲线上升的原因是植物光合作用制造的有机物大于呼吸作用消耗的有机物，图中曲线第5天峰值偏低的原因可能是阴雨天或雾霾天等造成光照不足。

【学科网考点定位】探究光合作用的条件、原料和产物

【名师点睛】知道对照组的设置要以探究条件为惟一变量即可解答此题。