Question

研究人员对处于生长期的A、B两种绿色植物进行实验探究。下图表示植物A与植物B的净光合速率随CO₂浓度变化的实验结果。请回答：

（1）本实验的自变量是________________________，图中CO₂浓度低于b点时，限制植物A、B光合作用的环境因素分别是____________、______________。

（2）光合作用过程中，固定CO₂的酶存在于叶绿体的__________。

（3）在其他条件适宜的情况下，若将植物B培养在缺镁的环境中，则a点将向_________移动。如果将植物A、B种植在同一个密封无色并给予适宜光照的玻璃容器中，则___________ ( 填“植物A”或“植物B” )先死亡。

（4）研究人员称取了一定量的植物A叶片，并将其均分为两等份，将其中的一份利用差速离心法将叶片中的叶绿体提取出来，均分成若干份，而将另一份叶片切成约1.0mm×1.0mm小块，均分成相等份。分别置于不同浓度梯度的NaHCO₃溶液中，在相同且适宜光照和温度等条件下，分别测定各浓度下叶绿体和叶切片的O₂释放連率。结果在相同浓度的NaHCO₃溶液下，叶绿体的O₂释放速率总是大于叶切片的O₂释放速率，其原因可能是_________________________________。

Answer

CO2的浓度和植物的种类 CO2的浓度 CO2的浓度 基质 右 植物B 叶切片光合作用产生的O2一部分被自身呼吸作用消耗

【解析】

分析题图：图中两条曲线分别表示在不同CO2浓度下对A、B两种植物的净光合速率的影响，其中两曲线与横轴的交点代表两种植物的CO2补偿点，即此时植物的真光合速率等于呼吸速率，故a点表示植物B的CO2补偿点。

（1）分析题图可知，该实验的自变量是CO2浓度和植物的种类。当CO2浓度低于b时，植物A和植物B的光合作用速率都随CO2浓度的增加而增大，因此可判断它们的限制因素都是CO2浓度。

（2）光合作用过程中，CO2的固定发生在叶绿体基质中，因此固定CO2的酶存在于叶绿体的基质中。

（3）缺镁会影响叶绿素的合成，从而使光合作用速率降低，而a点为CO2的补偿点，即光合速率与呼吸速率相等，缺镁后，由于温度不变，呼吸速率不变，因此只有在更高CO2浓度的条件下，光合速率才能与呼吸速率相等，故a点右移。由于植物A能利用较低浓度的CO2，所以当容器中CO2浓度降低到一定程度后，首先受影响的是植物B，如果将植物A、B种植在同一个密封无色并给予适宜光照的玻璃容器中，则植物B先死亡。

（4）在相同NaHCO3溶液浓度下，叶绿体的O2释放速率总是大于叶切片的O2释放速率，可能的原因是叶切片光合作用产生的O2一部分用于自身的呼吸作用。