Question

【題目】探究“增加CO2濃度對(duì)高溫脅迫下黃瓜生長的影響”以提高溫室栽培黃瓜的產(chǎn)量，科學(xué)家設(shè)置了四組實(shí)驗(yàn)，對(duì)高溫條件下的全封閉日光溫室中CO2濃度和黃瓜凈光合速率的日變化進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果如圖。請(qǐng)回答：

(1)圖甲中對(duì)照組在7：00時(shí)，產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是__________________；實(shí)驗(yàn)組在施加CO2時(shí)，細(xì)胞中C3和C5的含量變化是________________________________。

(2)在圖甲中7：00時(shí)，各組的CO2均達(dá)到較高濃度(500μmol·L-1)，原因是_______。對(duì)照組的CO2濃度在15：00之后緩慢上升的原因是光照強(qiáng)度減弱，單位時(shí)間內(nèi)光合作用消耗CO2的量________________ (選填“大于”或“小于”)細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的量。

(3)圖乙中C組凈光合速率的變化可描述為__________________________________；各實(shí)驗(yàn)組均形成凈光合速率日變化的“雙峰”曲線，原因是________________。

(4)圖乙中A組和對(duì)照組在9：00左右凈光合速率達(dá)到最大值，而B組和C組在11：00左右達(dá)到最大值且明顯高于前者，說明____________________________。

Answer 1

【答案】葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C3增加，C5減少黃瓜夜間進(jìn)行細(xì)胞呼吸釋放出大量的C02小于在處理初期凈光合速率明顯增加并達(dá)到最大值，隨著處理時(shí)間的延長，平均凈光合速率顯著降低在中午高溫和強(qiáng)光作用下，黃瓜出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象（氣孔關(guān)閉，光合作用減弱），凈光合速率明顯下降初期施加高、中濃度C02能夠提高黃瓜葉片的凈光合速率，且可以延長凈光合速率日變化高峰出現(xiàn)的時(shí)間，縮短葉片光合午休的時(shí)間

【解析】試題分析：結(jié)合題意分析圖解：圖甲中探究了二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響，自變量是二氧化碳濃度和時(shí)間，同一時(shí)間，除了起點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)組的光合作用強(qiáng)度都比對(duì)照組強(qiáng)，且隨著二氧化碳濃度的增加，光合作用強(qiáng)度增加；乙圖中研究的是凈光合作用，凈光合作用強(qiáng)度=光合作用強(qiáng)度-呼吸作用強(qiáng)度，圖中顯示實(shí)驗(yàn)組的凈光合作用強(qiáng)度都比對(duì)照組強(qiáng)，且隨著二氧化碳濃度的增加，凈光合作用強(qiáng)度逐漸增加。

（1）圖甲中對(duì)照組在7：00時(shí)，可以進(jìn)行光合作用和呼吸作用，所以產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有葉綠體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；實(shí)驗(yàn)組在施加CO2時(shí)，二氧化碳固定增加，所以細(xì)胞中C3的含量增加，C5的含量降低。

（2）在圖甲中黃瓜夜間進(jìn)行細(xì)胞呼吸釋放出大量的C02，所以7：00時(shí)各組的CO2均達(dá)到較高濃度。15：00之后光照強(qiáng)度減弱，光合作用減弱，且單位時(shí)間內(nèi)光合作用消耗CO2的量小于細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2的量，所以對(duì)照組的CO2濃度緩慢上升。

（3）分析圖乙，C組凈光合速率的變化為：在處理初期凈光合速率明顯增加并達(dá)到最大值，隨著處理時(shí)間的延長，平均凈光合速率顯著降低；在中午高溫和強(qiáng)光作用下，黃瓜出現(xiàn)“光合午休”現(xiàn)象（氣孔關(guān)閉，光合作用減弱），凈光合速率明顯下降，所以各實(shí)驗(yàn)組均形成凈光合速率日變化的“雙峰”曲線。

（4）乙中A組和對(duì)照組在9：00左右凈光合速率達(dá)到最大值，而B組和C組在11：00左右達(dá)到最大值且明顯高于前者，說明初期施加高、中濃度C02能夠提高黃瓜葉片的凈光合速率，且可以延長凈光合速率日變化高峰出現(xiàn)的時(shí)間，縮短葉片光合午休的時(shí)間。