Question

18．為研究CO₂濃度和礦質(zhì)元素含量對(duì)植物光合作用的影響，有人用同一環(huán)境中生長(zhǎng)的兩種植物，在適宜條件下做了模擬試驗(yàn)，結(jié)果如下表，請(qǐng)據(jù)此回答問題．

項(xiàng)    目	物 種	355μmol•mol-1的CO2		539μmol•mol-1的CO2
		不施磷肥	施磷肥 20kg•hm-2•a-1	不施磷肥	施磷肥 20kg•hm-2•a-1
光合速率 μmol•m-2•s-1	歐州蕨	2.18	3.74	3.62	5.81
	石 楠	1.37	6.76	5.43	15.62

（1）題干中的適宜“條件”是指溫度、光照、水分（至少兩個(gè)）等．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，施磷肥對(duì)石楠的光合作用影響更大．磷被植物吸收后可用于合成ATP、ADP、[H]、磷脂（至少兩種）物質(zhì)，以促進(jìn)光合作用．
（3）中耕松土能促進(jìn)根細(xì)胞的有氧呼吸，從而促進(jìn)離子吸收．能否吸收某種無機(jī)鹽離子以及吸收的多少，取決于根細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量．
（4）CO₂濃度主要影響光合作用的暗反應(yīng)，如果將CO₂濃度從355μmol•mol^-1迅速提高到539μmol•mol^-1，植物細(xì)胞葉綠體中C₅的濃度將降低．
（5）如圖表示歐州蕨在夏季晴朗的某一天CO₂吸收量的變化曲線．該植物進(jìn)行光合作用的時(shí)間區(qū)段是A-H．在C時(shí)刻光合作用的速率是44mg/dm²．h CO₂．
（6）據(jù)圖推測(cè)，在時(shí)間C-D段與E-H段曲線下降可能的原因1，前者是溫度高氣孔關(guān)閉，CO₂吸收少，直接影響暗反應(yīng)；后者是光照強(qiáng)度降低影響光反應(yīng)，光合作用的速率降低．

Answer 1

分析 影響光合作用速率的環(huán)境因素有C02濃度、溫度、光照強(qiáng)度．CO₂濃度影響光合作用的暗反應(yīng)，溫度是影響酶的活性，從而影響光合作用，光照強(qiáng)度影響光反應(yīng)，礦質(zhì)元素被植物吸收后，合成與光合作用有關(guān)的物質(zhì)，如ATP、ADP、[H]、磷脂，影響植物光合作用．
由圖分析可知，OA段，植物只進(jìn)行呼吸作用；
A、H點(diǎn)時(shí)，光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度；AB段和FH段，光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度；
A-H段，呼吸作用釋放的二氧化碳減少，說明光合作用進(jìn)行著，并光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度；
CD段曲線下降的原因是溫度高氣孔關(guān)閉，二氧化碳吸收少，直接影響暗反應(yīng)；在時(shí)間EH段曲線下降原因是光照強(qiáng)度降低影響光反應(yīng)，光合作用的速率降低．

解答 解：（1）本題研究二氧化碳濃度和礦質(zhì)元素含量對(duì)植物光合作用的影響，除了二氧化碳濃度和礦質(zhì)元素含量外，其余的都為無關(guān)變量，即題干中的適宜“條件”是指無關(guān)變量，可能是溫度、光照、水分等．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)施磷肥和不施磷肥差別最大的是石楠，因而施磷肥對(duì)石楠的光合作用影響更大．磷被植物吸收后可用于合成ATP、ADP、[H]、磷脂，以促進(jìn)光合作用．
（3）中耕松土能促進(jìn)根細(xì)胞的有氧呼吸，產(chǎn)生的能量增加，從而促進(jìn)離子吸收．能否吸收某種無機(jī)鹽離子以及吸收的多少，取決于根細(xì)胞膜上載體的種類和數(shù)量．
（4）CO₂濃度主要影響光合作用的暗反應(yīng)，如果將CO₂濃度從355μmol•mol^-1迅速提高到539μmol•mol^-1，即CO₂濃度升高，植物細(xì)胞中五碳化合物的消耗量增加，但是五碳化合物的生成量不變，植物細(xì)胞葉綠體中C₅的濃度將減少．
（5）從圖中可以看出，A-H段，呼吸作用釋放的二氧化碳減少說明光合作用進(jìn)行著，光合作用速率=凈光合速率-呼吸速率，在C時(shí)刻光合作用的速率是36-8=44mg/dm²．h CO₂．
（6）在時(shí)間C-D段，曲線下降的原因是溫度高氣孔關(guān)閉，二氧化碳吸收少，直接影響暗反應(yīng)；在時(shí)間E-H段曲線下降原因是光照強(qiáng)度降低影響光反應(yīng)，光合作用的速率降低．
故答案為：
（1）溫度、光照、水分
（2）石楠    ATP、ADP、[H]、磷脂
（3）有氧呼吸     載體的種類和數(shù)量
（4）暗     降低
（5）A-H     44
（6）溫度高氣孔關(guān)閉，CO₂吸收少，直接影響暗反應(yīng)      光照強(qiáng)度降低影響光反應(yīng)，光合作用的速率降低

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了溫度對(duì)光合速率和呼吸速率的影響的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系；理論聯(lián)系實(shí)際，能用數(shù)學(xué)方式準(zhǔn)確的描述生物學(xué)方面的內(nèi)容，以及數(shù)據(jù)處理能力；綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．