Question

下图甲表示在最适二氧化碳浓度下，光照强度和温度对轮藻光合作用速率的影响。某实验小组为了测定相同的光照强度下，温度对轮藻光合速率的影响，取生长状况相似的轮藻叶片等分为5组，测量其质量为m₀，在不同的温度下暗处理10h后测得其质量为m₁，再光照10h后测得其质量为m₂。结果如乙表所示，请回答下列问题：

        乙

（1）据甲图可知，当光照强度大于Q时，限制光合作用速率的环境因素主要是___________；当光照强度为P点时，植物叶绿体中ATP移动的方向为______________________。

（2）不同温度下植物每小时制造的有机物的量为________（用m₀、m₁、m₂表示）。分析表格数据，在最有利于轮藻生长的温度条件下，轮藻每小时积累的有机物是________g。

（3）结合图示和表格，该实验小组测量不同温度下轮藻的光合作用速率时所处环境的光照强度最好在____（填“O”、“P”或“Q”）点。

Answer

温度 由类囊体薄膜向叶绿体基质移动 （m2-2m1+m0）/10 0.9 Q

【解析】【试题分析】

1．坐标曲线中，如果曲线正处于上升或下降的变化之中时，其影响（限制）因素为横坐标表示的因素，如果曲线处于与横轴平行时，其影响（限制）因素为横坐标表示的因素以外的其他因素。

2．在关于光合作用和呼吸作用的计算中，应分清实际光合速率还是净光合速率，实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。再结合题意进行计算。

3．对照实验应遵循单一变量原则，无关变量应保持相同且适宜。

（1）当光照强度大于Q时，植物已经达到光饱和点，光照不再是限制因素，则此时限制植物光合作用的主要环境因素有CO2浓度和温度，又因为图甲表示在最适二氧化碳浓度下的实验结果，因此此时限制植物光合作用的主要环境因素有温度；当光照强度为P点时，植物叶绿体中光反应产生的ATP为暗反应提供能量，移动的方向由类囊体的薄膜移向叶绿体基质。

（2）实验初始时分别测量5组轮藻的质量为m0，在不同的温度下暗处理10h后测得其质量为m1，再光照10h后测得其质量为m2。轮藻10h黑暗处理时，通过呼吸作用消耗的有机物的量为m0－m1，轮藻在整个实验的20h内通过呼吸作用消耗的有机物的量为2(m0－m1)。根据初始植物质量＋植物10小时制造的有机物的量－呼吸作用消耗的有机物＝光照后测得的植物质量，可推知植物10小时制造的有机物的量＝光照后测得的植物质量＋呼吸作用消耗的有机物－初始植物质量＝m2＋2(m0－m1)－m0＝m2-2m1+m0，因此不同温度下植物；分析表格数据，25℃是最有利于轮藻生长的温度，此时轮藻每小时呼吸作用消耗的有机物＝(m0－m1)/10＝(117－112)/10＝0.5g，每小时制造的有机物的量为（m2-2m1+m0）/10＝(121－2×112＋117)/10＝1.4g，因此，轮藻每小时积累的有机物量为1.4－0.5＝0.9g。

（3）结合图示和表格，该实验小组测量不同温度下轮藻的光合作用速率时，不同温度是自变量，光照强度属于无关变量，因此所处环境的光照强度最好不要影响植物光合作用速率，应控制在Q点较好。