Question

【题目】上饶市某重点高中生物竞赛兴趣小组以小麦幼苗为实验材料，利用密闭透光实验装置对影响光合作用的环境因素进行研究（不考虑无氧呼吸，有关代谢速率以单位时间内气体体积变化量表示），回答下列有关问题：

（1）卡尔文曾利用小球藻研究光合作用所用到的方法是______________，若突然降低CO2浓度，则短时间内叶肉细胞中C3和C5含量的变化情况分别为___________________。

（2）为测定温度为T、光照强度为a时的真正光合速率，兴趣小组设计了两组实验：甲组将小麦幼苗置于温度为T、黑暗、放置NaOH溶液的条件下，测得单位时间内气体体积减少量为X；乙组将生长状况与甲组相同的小麦幼苗置于_________________________条件下，测得单位时间内气体体积增加量为Y。该植物真正光合速率为____________。

（3）当Y等于0时的光照强度是否为叶肉细胞的光补偿点？为什么？______ ，___________________________________________________________。

Answer 1

【答案】同位素标记法 （C3）减少、（C5）增多 温度为T、光照强度为a、放置NaHCO3（或KHCO3等）溶液 X+Y 不是 因为Y等于0时，叶肉细胞的光合速率等于整个植株的呼吸速率，大于叶肉细胞的呼吸速率

【解析】

根据真正光合速率=呼吸速率+净光合速率，要想通过实验测定植株的真正光合速率，必须先在黑暗条件下用相同的装置测定相同温度下植株的呼吸速率，再在特定光照下测定其净光合速率。

（1）在探究光合作用的发现过程实验中，鲁宾和卡门、卡尔文都利用了同位素标记法的实验方法。突然降低环境中CO2浓度，这将抑制暗反应中二氧化碳的固定，因此短时间内叶肉细胞中C5的含量将增加，C3的含量减少。
（2）根据题中甲组将小麦幼苗置于温度为T、黑暗、放置NaOH溶液的条件下，测得单位时间内气体体积减少量为X可知，其余条件与甲组相同，所以需要将生长状况与甲组相同的小麦幼苗置于温度为T、光照强度为a、放置NaHCO3（或KHCO3等）溶液条件下，若测得单位时间内气体体积增加量为Y，则表明小麦的净光合速率为Y；故小麦的真正光合速率=呼吸速率+净光合速率=X+Y。
（3）Y等于0时，即植株的净光合速率为0，此时植株上能进行光合作用的细胞（如叶肉细胞）的光合速率等于整个植株上所有细胞的呼吸速率，所以在此条件下，叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率。