Question

如图表示甲乙两种植物在适宜温度的条件下，二氧化碳吸收量随光照强度的变化而变化的曲线。据此分析回答下列问题：

（1）c点时，甲植物固定二氧化碳的量_______（填“大于”“小于”或“等于”）乙植物固定二氧化碳的量，原因是_______。

（2）d点后，限制乙植物光合作用进一步增强的内因有________。（回答两点即可）

（3）NH₄^＋是植物从土壤中吸收的氮素，现提供大量的乙植物的离体根、适宜浓度的硫酸铵水溶液、氮气、氧气、奈氏试剂等，请设计实验探究乙植物根吸收NH₄^＋的方式是主动运输还是协助扩散。写出实验设计思路，预期结果和结论。

注：①奈氏试剂遇NH₄^＋要生成[Hg₂NH₂O]I红色沉淀，且随NH₄^＋的浓度增加而颜色会加深。

②实验中所用试剂或物质对根细胞均无伤害作用。

③不考虑根细胞无氧呼吸产生能量对NH₄^＋吸收的影响。

实验设计思路：_____________。

预期结果和结论：若_________，说明植物根细胞吸收NH₄^＋是主动运输；若____________，说明植物根细胞吸收NH₄^＋是协助扩散。

Answer

大于 c点时，甲乙两植物的净光合速率相等，但甲植物的呼吸作用强度大于乙植物的呼吸作用强度 酶的数量、色素的含量、叶绿体的数量等 将离体根随机均分成A、B两组，分别加入等量的硫酸铵溶液，A组通入氧气，B组通入氮气，一段时间后加入奈氏试剂，比较两组溶液颜色的深浅 A组溶液颜色浅，B组溶液颜色深 两组溶液颜色一致且都浅

【解析】

1、植物的总光合作用速率=净光合速率+呼吸速率。

2、分析图示可知，光照强度为0时的CO2吸收量（负值）代表该植物的呼吸速率（强度）；a、b点分别表示甲、乙两植物光合作用速率等于呼吸作用速率时的光照强度；c点时，甲、乙两植物的净光合速率相等；d点时，乙植物达到最大净光合速率。

3、各种运输方式的比较：

名称

运输方向

载体

能量

实例

自由扩散

高浓度→低浓度

不需要

不需要

水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等

协助扩散

高浓度→低浓度

需要

不需要

红细胞吸收葡萄糖

主动运输

低浓度→高浓度

需要

需要

小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+、Na+等

（1）植物固定二氧化碳的量代表总光合作用速率，c点时，甲、乙两植物的净光合速率相等，但甲植物的呼吸作用强度大于乙植物的呼吸作用强度，因此甲植物固定二氧化碳的量大于乙植物固定二氧化碳的量。

（2）d点后，随着光照强度的增强，乙植物的光合速率不再发生变化，此时限制乙植物光合作用进一步增强的内因有酶的数量、色素的含量、叶绿体的数量等。

（3）主动运输需要有氧呼吸提供能量，而协助扩散不需要消耗能量，根据两种运输方式的差异，将离体根随机均分成A、B两组，分别加入等量的硫酸铵溶液，A组通入氧气，B组通入氮气，一段时间后加入奈氏试剂，根据奈氏试剂遇NH4+生成红色沉淀，且随NH4+的浓度增加而颜色会加深判断，若A组溶液颜色浅，B组溶液颜色深，说明NH4+进入细胞内的方式为主动运输，使A溶液中NH4+浓度降低，溶液颜色变浅；若两组溶液颜色一致且都浅，说明NH4+通过协助扩散进入细胞内，使A、B溶液中NH4+浓度都降低，溶液颜色均变浅。