Question

18．K是高等植物必需的礦質(zhì)元素，是多種酶的活化劑．為了研究鉀肥用量對(duì)煙草光合作用的影響，實(shí)驗(yàn)者將相同數(shù)量的煙草種子播種在4組花盆中，除對(duì)照組CG外，G₁、G₂、G₃組分別施用0.1g、0.4g、0.7g鉀肥，其他條件適宜且相同，15天后，對(duì)四組幼苗分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置和所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成的曲線(xiàn)如圖所示，整個(gè)實(shí)驗(yàn)在25℃恒溫環(huán)境中進(jìn)行，且同一組煙草呼吸作用強(qiáng)度不變．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）鉀元素進(jìn)入植物體細(xì)胞的方式為主動(dòng)運(yùn)輸，為了確定鉀元素對(duì)光合作用影響的內(nèi)在原因，實(shí)驗(yàn)者通過(guò)紙層析法分離色素后，測(cè)得實(shí)驗(yàn)組中第三條色素帶（從上自下）均明顯寬于CG組，推測(cè)其原因是：鉀元素是葉綠素a合成酶的活化劑．
（2）當(dāng)測(cè)定圖2中A點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，圖1裝置的處理方式為避光處理，若同一組不同花盆中的煙草植株數(shù)不同，對(duì)于圖2中B點(diǎn)無(wú)影響．
（3）若在平均光照強(qiáng)度為140W、光照12小時(shí)條件下，G₁組處理一晝夜后，液滴的移動(dòng)方向及距離是右移4.8cm．通過(guò)圖2分析，在光照足夠強(qiáng)的情況下，隨著鉀肥使用量的增加，對(duì)植物制造有機(jī)物的影響是在一定范圍內(nèi)，隨著鉀肥使用量的增加，植物制造的有機(jī)物也增加．超過(guò)一定范圍后，隨著鉀肥使用量的增加，植物制造的有機(jī)物減少．

Answer 1

分析 圖中二氧化碳緩沖液能夠維持實(shí)驗(yàn)過(guò)程中二氧化碳濃度的相對(duì)穩(wěn)定，因此有色液滴移動(dòng)的距離，反映的是植物光合作用產(chǎn)生的氧氣量與呼吸作用消耗的氧氣量的差值，即表示的是凈光合作用速率，而燈瓦數(shù)的大小表示光照強(qiáng)度的高低，對(duì)此采用對(duì)比法分析圖中曲線(xiàn)的變化趨勢(shì)并結(jié)合題意進(jìn)行解答．

解答 解：（l）鉀元素是以離子狀態(tài)進(jìn)入植物細(xì)胞的，其方式為主動(dòng)運(yùn)輸．紙層析法分離色素的結(jié)果是，四條色素帶從上自下依次為是胡蘿素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b．已知K是多種酶的活化劑．若測(cè)得實(shí)驗(yàn)組中第三條色素帶（從上自下）均明顯寬于CG組，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)組的葉綠素a含量明顯多于對(duì)
照組則其原因是：鉀元素是葉綠素a合成酶的活化劑；
（2）燈瓦數(shù)的大小表示光照強(qiáng)度的高低．圖2中A點(diǎn)光照強(qiáng)度為零，因此當(dāng)測(cè)定圖2中A點(diǎn)數(shù)據(jù)，需將圖1裝置進(jìn)行避光處理，圖2中的B為光補(bǔ)償點(diǎn)
（光合速率與呼吸速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度），因此若同組不同花盆中的煙草植株數(shù)不同對(duì)于圖2中B點(diǎn)無(wú)影響；
（3）在平均光照強(qiáng)度為140W條件下，G1組液滴移動(dòng)的速率為1.0cm/h（表示凈光合速率，在平均光照強(qiáng)度為OW條件下，G1組液滴移動(dòng)的速率為
-0.6cm/h（表示呼吸速率）．若在平均光照強(qiáng)度為140光照12小時(shí)條件下，G1組處理一晝夜后，液滴的移動(dòng)距離是
（1．Ocm/h x 12h-0.6cm/h x 12h=4.8cm，液滴右移．圖2顯示：鉀肥施用量依次為O.1g.0.4g的Gl．G2組的凈光合速率依次遞增且高于CG組，而
鉀肥施用量為0.7g的G3組的凈光合速率低于CG組，這說(shuō)明：在一定范圍內(nèi)，隨著鉀肥使用量的增加，植物制造的有機(jī)物也增加．超過(guò)-定范圍后
隨著鉀肥使用量的增加植物制造的有機(jī)物減少．
故答案為：（1）主動(dòng)運(yùn)輸       葉綠素a合成酶
（2）避光處理       B
（3）右移4.8cm         在一定范圍內(nèi)，隨著鉀肥使用量的增加，植物制造的有機(jī)物也增加．超過(guò)一定范圍后，隨著鉀肥使用量的增加，植物制造的有機(jī)物減少

點(diǎn)評(píng) 此題的難點(diǎn)在于對(duì)（3）題理解，其切入點(diǎn)是圖中有色液滴移動(dòng)的距離所表示的生理意義：由于二氧化碳緩沖液能夠維持二氧化碳濃度的恒定，因此有
色液滴移動(dòng)的距離是由光合作用產(chǎn)生的氧氣量與有氧呼吸消耗的氧氣量差值而導(dǎo)致的袋中氣體壓強(qiáng)的變化引起，測(cè)量的是凈光合速率，在此甚礎(chǔ)上運(yùn)
用實(shí)際光合速率=凈光合速率+呼吸速率，結(jié)合題意對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析作答．