Question

17．當(dāng)今世界氣候變化已經(jīng)成為各國政府和民眾日益關(guān)注的熱點(diǎn)問題，其中對作物生長的影響也成為人們關(guān)注的主題．科學(xué)家們進(jìn)行了大量的野外環(huán)境控制實(shí)驗(yàn)，請回答下列問題：
（1）光合作用過程中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是CO₂到C₃到（CH₂O）．
（2）研究表明，隨著CO₂濃度增加，作物產(chǎn)量呈增加趨勢，但對不同類型作物產(chǎn)量的影響有明顯差異，這是因?yàn)椴煌�作物氣孔開張程度、對CO₂的親和力等有明顯差異，導(dǎo)致CO₂的飽和點(diǎn)（對CO₂最大利用率、對CO最大同化率、對CO₂最大吸收率等）不同，使最大光合作用速率不同．從根本上分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是不同作物的遺傳物質(zhì)不同．
（3）隨著氣候變暖溫度升高，某些類型作物中的干物質(zhì)及產(chǎn)量會(huì)下降，原因是：溫度升高一方面使作物生長發(fā)育速度加快，生育期縮短，這會(huì)減少干物質(zhì)積累（或光合作用）的時(shí)間；另一方面農(nóng)作物在夜間呼吸速率升高，消耗有機(jī)物增多．

Answer 1

分析 1、光合作用的階段：
①光反應(yīng)階段：場所是類囊體薄膜
a．水的光解：2H₂O$\stackrel{光能}{→}$4[H]+O₂
b．ATP的生成：ADP+Pi$\stackrel{酶}{→}$ATP
②暗反應(yīng)階段：場所是葉綠體基質(zhì)
a．的固定：CO₂ +C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃
b．三碳化合物的還原：2C₃ $\stackrel{酶}{→}$（CH₂O）+C₅+H₂O
2、溫度直接影響光合作用速率和呼吸速率這兩個(gè)決定生長的主要過程，作物生產(chǎn)率取決于這兩個(gè)過程的結(jié)合．總光合速率=凈光合速率+呼吸速率．溫度升高一方面使作物生長發(fā)育速度加快，生育期縮短，生長期縮短，會(huì)減少光合作用時(shí)間從而影響光合作用的積累量；另一方面，呼吸速率會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而加快，使作物產(chǎn)量大受影響．

解答 解：（1）光合作用的暗反應(yīng)吸收CO₂，二氧化碳的固定：CO₂+C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃，二氧化碳的還原：C₃+[H]$\stackrel{酶}{→}$（CH₂O）+C₅，所以光合作用過程中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是CO₂→C₃→糖類等有機(jī)物．
（2）對不同類型作物遺傳物質(zhì)不同，相關(guān)的酶有所不同，作物氣孔開張程度、對CO₂的親和力等有明顯差異，導(dǎo)致CO₂的飽和點(diǎn)（對CO₂最大利用率、對CO最大同化率、對CO₂最大吸收率等）不同，使最大光合作用速率不同．
（3）凈光合速率=總光合速率-呼吸速率，由于作物生長發(fā)育速度加快，縮短光合作用的時(shí)間，所以干物質(zhì)積累（或光合作用）就會(huì)減少，同時(shí)由于溫度升高，呼吸速率升高，消耗有機(jī)物增多．作物就會(huì)減產(chǎn)．
故答案為：
（1）CO₂到C₃到（CH₂O）
（2）CO₂的飽和點(diǎn)（對CO₂最大利用率、對CO最大同化率、對CO₂最大吸收率等）      不同作物的遺傳物質(zhì)不同
（3）干物質(zhì)積累（或光合作用）    呼吸速率升高，消耗有機(jī)物增多

點(diǎn)評 本題結(jié)合光合作用和呼吸作用相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，其中不同類型作物的遺傳物質(zhì)作用和光合作用的總光合速率=凈光合速率+呼吸速率理解是解題的關(guān)鍵．