Question

10．為了提高設(shè)施農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，科研人員對(duì)溫室栽種的作物進(jìn)行了相關(guān)研究．表中數(shù)據(jù)為在密閉實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)，給予不同光照強(qiáng)度時(shí)所測到的該作物氧氣釋放量；圖1表示該作物相對(duì)光合速率（即不同葉齡時(shí)的凈光合速率與B點(diǎn)時(shí)的比值）與葉齡的關(guān)系，A點(diǎn)表示幼葉成折疊狀，B點(diǎn)表示葉片充分展開；圖2中曲線1、2分別表示作物在適宜的光照強(qiáng)度下不同溫度時(shí)的實(shí)際光合量和凈光合量．請(qǐng)回答下列問題：

光照強(qiáng)度（klux）	0	2	4	6	8	10	12	14
O2釋放量（uL/cm2）	-0.2	0	0.2	0.4	0.8	1.2	1.2	1.2

（1）綠色植物釋放O₂的同時(shí)還產(chǎn)生[H]和ATP用于暗反應(yīng)；由表可知，在光照強(qiáng)度為4klux時(shí)，該作物光合作用的實(shí)際產(chǎn)氧量為0.4uL/cm²葉面•min．
（2）圖1中AB段相對(duì)光合速率上升，從光反應(yīng)角度分析原因是幼葉展開，葉面積增大，光合色素含量增多，CD段相對(duì)光合速率明顯下降的原因是葉片衰老，葉綠素含量減少，相關(guān)酶活性降低．
（3）由圖2分析，假如植物生活在12小時(shí)光照、12小時(shí)黑暗的環(huán)境中，則在環(huán)境溫度高于約35℃時(shí)該植物就不能正常生長，原因是此時(shí)凈光合量與呼吸量相等，大于35℃則凈光合量小于呼吸量，植物不能正常生長．
（4）根據(jù)以上研究結(jié)果，該溫室作物白天生長的最佳環(huán)境條件是光強(qiáng)為10klux、室溫為25℃．

Answer 1

分析 根據(jù)光反應(yīng)的過程和0₂實(shí)際的產(chǎn)生量=凈的氧氣釋放量+細(xì)胞呼吸氧氣消耗量分析（1）．根據(jù)光反應(yīng)階段需要光、色素和相關(guān)的酶分析（2）．根據(jù)植物能正常生長必須是光照時(shí)的凈光合量大于黑暗時(shí)的呼吸量分析（3）．根據(jù)作物白天生長的最佳環(huán)境條件是：O₂釋放速率達(dá)到最快時(shí)對(duì)應(yīng)的最小光照強(qiáng)度，凈光合速率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度分析（4）．

解答 解：（1）綠色植物光合作用的光反應(yīng)階段：①水$\stackrel{光解}{→}$0₂+[H]；②ADP+Pi+光能→ATP．其中[H]和ATP用于暗反應(yīng)中三碳化合物的還原．在光照強(qiáng)度為0時(shí)，測到的O₂釋放量為-0.2（uL/cm2葉面•min），即細(xì)胞呼吸氧氣消耗量為0.2（uL/cm2葉面•min）．在光照強(qiáng)度為4klux時(shí)，測到的O₂釋放量為0.2（uL/cm2葉面•min）即為該作物光合作用的凈的氧氣釋放量．因此在光照強(qiáng)度為4klux時(shí)，0₂實(shí)際的產(chǎn)生量=凈的氧氣釋放量+細(xì)胞呼吸氧氣消耗量=02+0.2=0.4（uL/cm2葉面•min）．
（2）植物光合作用的光反應(yīng)階段需要光、色素和相關(guān)的酶．因此，圖1中AB段相對(duì)光合速率上升，從光反應(yīng)角度分析原因是幼葉展開，葉面積增大，光合色素含量增多；CD段相對(duì)光合速率明顯下降的原因是葉片衰老，葉綠素含量減少，相關(guān)酶活性降低．
（3）圖2中曲線1、2分別表示作物在適宜的光照強(qiáng)度下不同溫度時(shí)的實(shí)際光合量和凈光合量．植物能正常生長必須是光照時(shí)的凈光合量大于黑暗時(shí)的呼吸量．35℃時(shí)凈光合量與呼吸量相等，大于35℃則凈光合量小于呼吸量，植物不能正常生長．
（4）作物白天生長的最佳環(huán)境條件是O₂釋放速率達(dá)到最快時(shí)對(duì)應(yīng)的最小光照強(qiáng)度，凈光合速率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度．因此，該溫室作物白天生長的最佳環(huán)境條件是光強(qiáng)為10klux、室溫為25℃．
故答案為：
（1）[H]和ATP　0.4
（2）幼葉展開，葉面積增大，光合色素含量增多　  葉片衰老，葉綠素含量減少，相關(guān)酶活性降低
（3）35℃此時(shí)凈光合量與呼吸量相等，大于35℃則凈光合量小于呼吸量，植物不能正常生長
（4）光強(qiáng)為10 klux、室溫為25℃

點(diǎn)評(píng) 本題以圖形為載體，考查了影響光合作用速率的環(huán)境因素等相關(guān)知識(shí)．考查了學(xué)生識(shí)圖、析圖能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力，綜合理解能力，有一定的難度．