Question

在适宜温度和适宜CO₂浓度的条件下，某实验小组测得某森林中4种主要乔木（马尾松、苦槠、石栎、青冈）的幼苗叶片的生理指标如图所示，其中光补偿点是指光合速率等于呼吸速率时的光照强度，光饱和点是指达到最大光合速率所需的最小光照强度。请回答下列相关问题：

（1）光合作用的光反应阶段发生在____，光反应阶段光合色素吸收的光能有两方面用途：一是将水分解成氧气和[H]；二是________。 

（2）当光照强度为39 μmol·m^-2·s^-1时，青冈叶肉细胞消耗ADP的场所有____。 

（3）研究的4种植物中，最适合在较弱的光照环境中生长的是____，判断的依据是______。 

（4）研究发现，空气中氧气浓度不同时，对受冷害的植物的光合作用速率的影响是不同的。某实验小组欲探究低氧浓度（1%）对受冷害青冈幼苗的光合作用速率的影响，请简要写出实验思路和实验结论。（实验所需材料及条件都充足。）

实验思路：__________。 

实验结论：____________。

Answer

叶绿体的类囊体薄膜上 合成ATP 细胞质基质、线粒体和叶绿体 青冈 青冈的光补偿点和光饱和点均最低，在较弱光照强度下即可生长 实验思路：将受冷害的青冈幼苗植株均分成两组，标记为甲、乙将甲组置于低氧浓度（1%）适宜光照环境下培养将乙组置于正常氧浓度、与上述相同光照环境下培养其他条件相同且适宜，一段时间后测定两组植株的平均光合速率 实验结论：若甲组的光合速率大于乙组的，则说明低氧浓度对受冷害的青冈幼苗的光合作用有一定促进（保护）作用；若甲组的光合速率小于乙组的，则说明低氧浓度对受冷害的青冈幼苗的光合作用有一定抑制作用

【解析】

据题干和题图分析可知：影响植物光合作用的因素主要是光照强度，光补偿点时呼吸作用速率等于光合作用速率，光饱和点以后影响各种植物的光合作用速率的因素不再是自变量光照强度，而是温度或二氧化碳浓度等。实验设计应遵循变量原则和对照原则。

（1）光合作用的光反应阶段是水的光解，场所是叶绿体的类囊体薄膜；光反应阶段光合色素吸收的光能有两方面用途：一是将水分解成氧气和[H]；二是合成ATP；

（2）光照强度为39 μmol·m-2·s-1时，青冈介于光补偿点和光饱和点之间，植物同时进行光合作用和呼吸作用，故叶肉细胞消耗ADP（合成ATP）的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；

（3）对比4种植物的光补偿点和光饱和点可知，青冈的光补偿点和光饱和点均最低，最适合在较弱的光照环境中生长，在4种植物中最适合在较弱的光照环境中生长；

（4）欲探究低氧浓度（1%）对受冷害青冈幼苗的光合作用速率的影响，实验的自变量为氧气的浓度（正常浓度和低氧浓度），因变量为受冷害青冈幼苗的光合作用速率，依据实验设计的变量原则与对照原则，可设计实验如下:

实验思路：将受冷害的青冈幼苗植株均分成两组，标记为甲、乙将甲组置于低氧浓度（1%）适宜光照环境下培养将乙组置于正常氧浓度、与上述相同光照环境下培养其他条件相同且适宜，一段时间后测定两组植株的平均光合速率 ;

因本实验为探究实验，故实验结论应分为不同情况：若甲组的光合速率大于乙组的，则说明低氧浓度对受冷害的青冈幼苗的光合作用有一定促进（保护）作用；若甲组的光合速率小于乙组的，则说明低氧浓度对受冷害的青冈幼苗的光合作用有一定抑制作用。