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5min测定小室中的CO₂浓度，结果如图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，结果如图2所示。

请据图分析回答：

(1)实验一中固定CO₂能力较强的植物是________，其固定CO₂的场所为__________________；实验过程中，若突然降低光照强度，则叶绿体中ADP、C₃和C₅中___________的量会短时间增加。

(2)实验一25~40min期间两个密闭小室内CO₂含量相对稳定的原因是______________________。

(3)实验二中，A、B两种植物叶片达到光饱和点之后光合速率基本不变，限制其变化的内部因素主要为_____________（写出一点即可）；从实验二结果看，若单独种植A、B两种植物，种植密度过大，则净光合速率下降幅度较大的植物是_______。

Answer

B植物 叶绿体基质 ADP和C3 植物叶片光合作用消耗的CO2与植物叶片呼吸作用释放的CO2相等 酶的数量、色素的含量等 B植物

【解析】

分析题图1可知：10分钟之前，A植物密闭容器内二氧化碳浓度下降快，说明A植物净光合作用强度大于B植物光合作用强度，10分钟时，A、B植物密闭容器内二氧化碳下降速率相等，说明此时A、B植物光合作用速率相等，10～20分钟内，A植物密闭容器内二氧化碳浓度下降慢，说明A植物净光合作用强度小于B植物光合作用强度；密闭容器内二氧化碳浓度不变的时间段内，植物实际光合作用强度与呼吸作用强度相等，净光合速率为0。 
分析图2：该图是A、B植物光合作用随光照强度变化而变化的曲线，图中可以看出与B植物相比，A植物光的补偿点和饱和点低，说明A植物适于在弱光下生长。

（1）题干中告知A、B两叶片面积相等，图1中可知A植株在20分钟之后密室中二氧化碳浓度一直维持在0.8mmol/L，说明此时A植株光合作用速率=呼吸速率，即光合作用吸收的二氧化碳量等于其呼吸作用释放的量，而B植株在20分钟之后密室中二氧化碳浓度维持在0.4mmol/L，说明此时B植株光合作用速率=呼吸速率，与A植株相比说明B植株在低二氧化碳浓度下的光合作用强度更好。光反应发生在叶绿体的类囊体（膜）上，暗反应固定CO2的场所为叶绿体基质。实验过程中，若突然降低光照强度，光反应减弱，ATP的生成受阻，ADP含量增加，同时三碳化合物的还原受阻，含量增加。 
（2）实验一25～40min期间，两植物叶片光合作用消耗的CO2与植物叶片呼吸作用释放的CO2相等，所以两个密闭小室内CO2含量相对稳定。 

（3）实验二中，A、B两种植物叶片达到光饱和点之后光合速率基本不变，限制其变化的内部因素主要为酶的数量、色素的含量等。从实验二结果看，B植株的光饱和点大于A植株，B植株比A植物更适于生活在强光下，若单独种植A、B两种植物，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致B植株净光合速率下降幅度比A大。