Question

19．在晴朗的夏季，科研人員探究某種豆科植物葉片凈光合速率（以
CO₂吸收速率 Pn表示）與胞間CO₂濃度（Ci）的日變化規(guī)律，結(jié)果如圖．請(qǐng)回答下列問題：
（1）葉片的Pn先后兩次下降，主要因素分別是胞間CO₂濃度和光照強(qiáng)度．
（2）與11時(shí)相比，13時(shí)葉肉細(xì)胞葉綠體形成C₃的速率相對(duì)較低（填“高”或“低”），就圖分析其原因是胞間二氧化碳濃度降低，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成的三碳化合物減少，同時(shí)光照強(qiáng)度三碳化合物還原仍然進(jìn)行．
（3）14時(shí)后葉片的Ph下降，導(dǎo)致單位時(shí)內(nèi)植株積累有機(jī)物的量增加．17時(shí)后葉片的Ci快速上升，葉片暗反應(yīng)速率下降．
（4）豆科植物中午時(shí)分出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象，從圖中的曲線分析，主要原因是氣溫升高，植物為減少水分散失，氣孔部分關(guān)閉（填“部分關(guān)閉”或“全部關(guān)閉”）導(dǎo)致胞間CO₂濃度降低．豆科植物光合“午休”期間，根尖細(xì)胞內(nèi)合成ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體．
（5）為降低光合“午休”對(duì)豆科植物產(chǎn)量的影響，科研人員設(shè)想間種高莖玉米可能解決問題，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．該實(shí)驗(yàn)的目的是探究高莖玉米對(duì)豆科植物光合午休現(xiàn)象的影響．

Answer 1

分析 1、影響光合作用速率的因素包括二氧化碳濃度、光照強(qiáng)度等，二氧化碳濃度通過影響暗反應(yīng)、影響光反應(yīng)，進(jìn)而影響光合作用，光照強(qiáng)度通過影響光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫、ATP進(jìn)而影響暗反應(yīng)而影響光合作用．
2、由題圖曲線可知，葉片凈光合速率11點(diǎn)～13點(diǎn)下降，同時(shí)胞間CO₂濃度也在下降，而光照強(qiáng)度增大，因此該階段凈光合速率下降的原因可能是胞間二氧化碳濃度降低；15點(diǎn)之后，凈光合速率下降，同時(shí)胞間二氧化碳濃度增大，因此下降的因素不再是胞間二氧化碳濃度，是由于15點(diǎn)之后光照強(qiáng)度逐漸減弱，而影響光合作用強(qiáng)度．

解答 解：（1）由分析可知，Pn第一次下降的原因是胞間二氧化碳濃度過低，第二次下降的原因是光照強(qiáng)度降低．
（2）11時(shí)～13時(shí)，胞間二氧化碳濃度降低，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成的三碳化合物減少，同時(shí)光照強(qiáng)度三碳化合物還原仍然進(jìn)行，因此三碳化合物含量降低．
（3）14時(shí)后，雖然凈光合速率下降，但是凈光合速率仍然大于0，因此單位時(shí)間內(nèi)有機(jī)物積累量升高；17時(shí)后，由于光照強(qiáng)度較弱，光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫、ATP少，導(dǎo)致暗反應(yīng)速率降低．
（4）由題圖曲線可知，13時(shí)，凈光合速率下降，但是仍然大于0，此時(shí)光合作用大于呼吸作用，因此是氣孔部分關(guān)閉，不是全部關(guān)閉；根尖細(xì)胞無葉綠體不能進(jìn)行光合作用，因此合成ATP的生理過程是細(xì)胞呼吸，場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體．
（5）由題意知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是高莖玉米是否與豆科植物間行種植，因變量是豆科植物的產(chǎn)量，因此實(shí)驗(yàn)的目的是探究高莖玉米對(duì)豆科植物光合午休現(xiàn)象的影響
故答案為：
（1）胞間二氧化碳濃度     光照強(qiáng)度
（2）低     胞間二氧化碳濃度降低，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成的三碳化合物減少，同時(shí)光照強(qiáng)度三碳化合物還原仍然進(jìn)行
（3）增加    下降
（4）部分關(guān)閉      細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體
（5）探究高莖玉米對(duì)豆科植物光合午休現(xiàn)象的影響

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系，影響光合作用的因素等知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并學(xué)會(huì)分析題圖曲線進(jìn)行推理、綜合解答問題．