Question

【題目】下圖甲表示在最適溫度及其他條件保持不變的情況下植物葉片C02釋放量隨光照強(qiáng)度變化的曲線，圖乙表示在不同溫度條件下C02濃度對凈光合速率的影響，表1是研究者在適宜溫度等條件下采用人工實(shí)驗(yàn)?zāi)�擬CO2濃度倍增和干旱所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請分析回答:

（1）圖甲中，E點(diǎn)后曲線保持水平不變，此時(shí)限制植物光合作用速率的主要環(huán)境因素是________，若圖中其他條件不變，溫度上升5℃，則E點(diǎn)將向_______方向移動(dòng)（選填“左上”“左下”“右上”或“右下”）。圖中C點(diǎn)對應(yīng)光照強(qiáng)度下，葉綠體中磷酸的移動(dòng)方向是_____________。

（2）據(jù)圖乙可知，與20℃相比，溫度為15℃時(shí)，增加C02濃度對提高凈光合速率的效果不顯著，其原因是______________。當(dāng)C02濃度低于300μmol·L-1時(shí)，28℃條件下植物凈光合速率明顯低于20℃和15℃，原因可能是_________。

（3）干旱可導(dǎo)致葉肉細(xì)胞中光合色素含量減少，_________供給減少，從而使光合作用過程減弱。干旱下，與大氣C02濃度相比，C02濃度倍增能使光飽和點(diǎn)_________(選填“增大”或“減小”)。

（4）由表1實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在干旱條件下，CO2濃度倍增不僅能提高______，還能通過提高________增強(qiáng)抗旱能力。

Answer 1

【答案】C02濃度 左上葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜由于溫度偏低，酶活性低（或酶的催化效率不能充分發(fā)揮）實(shí)際光合速率都不高，而28℃時(shí)的呼吸速率又很強(qiáng)ATP和[H]增大凈光合速率水分利用效率

【解析】

本題以實(shí)驗(yàn)為依托，采用題文與圖表結(jié)合的形式考查學(xué)生對光合作用過程及其影響的環(huán)境因素等相關(guān)知識的理解能力以及對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力。

(1) 圖甲中，E點(diǎn)對應(yīng)的光照強(qiáng)度為光飽和點(diǎn)。E點(diǎn)后曲線保持水平不變，說明凈光合速率不再隨光照強(qiáng)度的增加而增加，因此光照強(qiáng)度不是限制光合速率的因素，但因?qū)嶒?yàn)是在光合作用的最適溫度條件下進(jìn)行，所以限制光合作用速率的主要因素是C02濃度。若圖中其他條件不變，溫度上升5℃，則光合作用速率減弱，E點(diǎn)將向左上方向移動(dòng)。圖中C點(diǎn)對應(yīng)光照強(qiáng)度下，實(shí)際光合作用速率大于呼吸作用速率，而磷酸是合成ATP的原料，在光合作用中，ATP產(chǎn)生于光反應(yīng)階段，在暗反應(yīng)階段被消耗而分解為ADP和磷酸，所以此時(shí)葉綠體中磷酸的移動(dòng)方向是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜。

(2) 酶的活性受溫度影響。據(jù)圖乙可知，與20℃相比，溫度為15℃時(shí)，由于溫度偏低而導(dǎo)致酶的活性低，因此增加C02濃度對提高凈光合速率的效果不顯著。凈光合速率＝實(shí)際光合速率－呼吸速率；當(dāng)C02濃度低于300μmol·L-1時(shí)，圖乙所示的三種溫度條件下的實(shí)際光合速率都不高，但28℃時(shí)的呼吸速率明顯強(qiáng)于20℃和15℃時(shí)的呼吸速率，所以28℃條件下植物凈光合速率明顯低于20℃和15℃。

(3)葉肉細(xì)胞中光合色素含量減少，則色素分子吸收的光能減少，導(dǎo)致光反應(yīng)提供的ATP和[H]減少，從而使光合作用過程減弱。干旱下，與大氣C02濃度相比，C02濃度倍增時(shí)的凈光合速率高，說明干旱下能使光飽和點(diǎn)增大。

(4) 表1信息顯示：在干旱條件下，CO2濃度倍增時(shí)的凈光合速率與水分利用效率均高于大氣C02濃度，說明在干旱條件下，CO2濃度倍增不僅能提高凈光合速率，還能通過提高水分利用效率來增強(qiáng)抗旱能力。