Question

某地區(qū)的春季陰天較多，光照弱，極易導(dǎo)致西紅柿減產(chǎn)，為此研究人員研究了影響西紅柿光合作用的相關(guān)因素，結(jié)果如下．

光照強(qiáng)度	土壤含水量（%）	葉綠素a含量（mg/cm2）	葉綠素b含量（mg/cm2）	C5的再生速率 （?mol/m2?s）
正常光	80	0.018	0.004	1.9
	40	0.028	0.007	1.6
弱光	80	0.017	0.004	1.2
	40	0.025	0.007	1.4

（1）實(shí)驗(yàn)表明，光照減弱時(shí)，會使葉綠素

 

（a或b）的含量下降，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]不足，直接影響暗反應(yīng)中

 

過程．
（2）據(jù)表分析，在

 

條件下，西紅柿的產(chǎn)量最低．此時(shí)，若在大田中應(yīng)采取

 

措施來提高產(chǎn)量；此時(shí)若在溫室中可采取

 

措施來提高產(chǎn)量．
（3）研究發(fā)現(xiàn)，西紅柿植株頂部和底部沒有明顯溫差的情況下，頂部葉片的凈光合作用速率高于底部葉片的主要原因是

 

．底部葉片呼吸作用比頂部葉片弱的原因可能是

 

．
（4）如圖甲表示在光照充足、CO₂濃度適宜的條件下，溫度對該植物真正光合速率（實(shí)線）和呼吸速率（虛線）的影響．

由甲可知，與

 

有關(guān)的酶對高溫更為敏感．當(dāng)環(huán)境溫度為35℃時(shí)，該植物的有機(jī)物凈積累量約為

 

mg/h（用葡萄糖的量表示）．乙圖是在此溫度條件下繪制成的曲線，如果溫度改為20℃，b點(diǎn)將向

 

移動．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：分析表格：正常光照和弱光下，都是土壤含水量為80%時(shí)，葉綠素含量較低．葉綠素含量最低時(shí)，對應(yīng)的條件是弱光，土壤含水量為80%．光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光照直接影響光反應(yīng)階段，而光反應(yīng)能為暗反應(yīng)提供ATP和[H]，用于暗反應(yīng)中C₃的還原．
植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時(shí)釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動提供能量．據(jù)此分析解答．

解答： 解：（1）由表分析可知，當(dāng)正常光變?yōu)槿豕鈺r(shí)，葉綠素a的含量降低，因此光能的吸收將減弱，導(dǎo)致光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]減少，直接影響暗反應(yīng)中C₃的還原．
（2）光合作用暗反應(yīng)階段，C₃化合物被還原最終產(chǎn)生有機(jī)物和再生出C₅，因此西紅柿的產(chǎn)量可用C₅的再生速率表示．由表可知，C₅再生速率最低時(shí)對應(yīng)的條件是弱光，土壤含水量為80%；在大田里只有通過降低含水量（如少澆水）提高產(chǎn)量，而在溫室中可以適當(dāng)增強(qiáng)光照（安裝鈉燈等光源）．
（3）西紅柿頂部的光照強(qiáng)度和CO₂濃度都高于底部，因此凈光合作用速率都高于底部；底部葉片葉齡長，可能已經(jīng)衰老，細(xì)胞內(nèi)呼吸作用相關(guān)酶活性也較低，呼吸作用弱．
（4）①在光照充足、C0₂濃度適宜的條件下，溫度適宜時(shí)，光合作用大于呼吸作用速率，所以圖中曲線實(shí)線表示真正光合作用速率，比較兩條曲線可以看出，高溫條件下，光合作用受到的影響較為嚴(yán)重，與光合作用有關(guān)的酶對高溫更為敏感，由曲線圖可以看出，溫度為35℃時(shí)，植物的真正光合作用強(qiáng)度為7，呼吸作用強(qiáng)度為4，凈光合強(qiáng)度為7-4=3，則植物的有機(jī)物凈積累量約為3÷6÷44×180=2.05，乙圖是在此溫度條件下繪制成的曲線，b點(diǎn)表示光補(bǔ)償點(diǎn)，意味著呼吸強(qiáng)度=光合強(qiáng)度，如果溫度改為20℃，光合作用強(qiáng)度為3-4之間，呼吸作用強(qiáng)度變?yōu)?，故只需要在較低的光照強(qiáng)度下就能使得兩者相等，故b點(diǎn)左移．
故答案為：
（1）a   C₅生成速率（C₃的還原）
（2）弱光，土壤含水量80%    降低土壤含水量   增強(qiáng)光照
（3）光照比較充足、CO₂濃度相對較高    葉片衰老，酶活性較低
（4）光合作用    2.05        左

點(diǎn)評：本題以光合作用和呼吸作用為核心考點(diǎn)，著重考查溫度影響呼吸作用的曲線，溫度、光照強(qiáng)度影響光合作用的曲線，其中溫度是通過影響相關(guān)酶的活性來影響光合作用和呼吸作用速率的，意在考查考生的審圖能力和理解能力．