Question

某生物小组利用图1所示装置在光合作用的最适温度下（光照强度可变）培养某植株幼苗，通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的O₂释放速率来测量植株的净光合速率，结果如图2所示。据图回答下列问题：

（1）为保证图1装置内的植株持续顺利地进行光合作用，可在装置内添加___________溶液维持CO₂的浓度。若不添加该溶液，在初始有限的CO₂浓度下，适宜光照一段时间，植株的O₂释放速率的变化趋势是___________。

（2）分析图2曲线，该植株的细胞呼吸速率是____________________________mmol/h，最大真光合速率为____________________________ mmol/h。

（3）该实验中，给予植株光照的时间总长为___________h。

（4）图2中曲线FG段下降，试分析引起这种变化最可能的原因：__________________________________________________。

Answer

CO2缓冲（或碳酸氢钠） 逐渐减小直至降为0 2 7 14 装置内CO2的浓度降低和光照强度减弱为0

【解析】

据图分析，图1是密闭容器，幼苗的O2释放速率可表示净光合速率=真光合速率－呼吸速率，影响光合作用的因素主要有光照强度、温度和CO2浓度等。图2中，A→E段O2释放速率不断上升，说明光合作用速率不断增大，可能原因是光照强度逐渐增强，曲线F→G段下降至最低点，由于在密闭环境中，可能是光照强度、CO2浓度均逐渐减小引起。

（1）CO2缓冲液或碳酸氨钠溶液可以维持装置内CO2的浓度。植株的O2释放速率即净光合速率，在适宜温度、初始有限的CO2浓度、适宜光照下，光合速率大于呼吸速率，会导致密闭容器内CO2的浓度持续降低，从而使净光合速率逐渐减小直至为0。

（2）分析图2，呼吸速率为曲线最低点，即曲线GH段对应的O2吸收速率2mmol/h，最大真光合速率为最大净光合速率+呼吸速率，对应曲线EF段，即5+2=7mmol/h。

（3）实验中，光照时间为有光合作用的时间段，为净光合速率的值大于-2mmol/h的时间段，即A到G，时间总长为14h。

（4）图1装置不能维持CO2的浓度一直处于最适CO2浓度。实验早期，CO2充足时，净光合速率大于0，消耗CO2使其浓度下降，进而影响净光合速率上升。后期净光合速率下降，最可能是因为密闭装置内CO2浓度的限制，但净光合速率最终降为负值也有光照强度减弱直至为0的原因。