Question

【題目】晝夜溫差是由白天溫度的最高值和夜間溫度的最低值之差決定的。為研究正、負(fù)晝夜溫差對(duì)果實(shí)膨大期番茄光合作用的影響，在人工氣候室內(nèi)設(shè)置5個(gè)晝夜溫差水平，即-18℃（16℃/34℃）、-12℃、19℃/31℃）、0℃（25℃/25）、+12（31℃/19℃）、+18℃（34℃/16℃），結(jié)果如下表所示（氣孔導(dǎo)度表示氣孔張開的程度，各數(shù)據(jù)的單位不作要求）。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

項(xiàng)目	晝夜溫差處理（℃）
	-18	-12	0	+12	+18
凈光合速率	6．20	7．32	9．45	14．34	12．16
葉片氣孔導(dǎo)度	0．15	0．16	0．20	0．24	0．22
葉綠素a含量	1．63	1．72	1．81	2．20	2．01
葉綠素b含量	0．48	0．54	0．63	0．81	0．72

（1）溫度主要通過(guò)影響________來(lái)影響植物代謝活動(dòng)。葉片氣孔導(dǎo)度的大小、葉綠素含量分別通過(guò)直接影響________、________來(lái)影響番茄的光合速率。

（2）實(shí)驗(yàn)以零晝夜溫差為對(duì)照，在日平均溫度________（填“相等”或“不等”）的情況下設(shè)置晝夜溫差。由上表分析，若要進(jìn)一步確定最有利于有機(jī)物積累的晝夜溫差，接下來(lái)的操作應(yīng)該是________。

（3）與晝夜溫差為+12℃條件下的凈光合速率相比，晝夜溫差為+18℃條件下的凈光合速率較低，原因是____________________________________。

Answer 1

【答案】酶的活性 二氧化碳的吸收（或暗反應(yīng)） 光能的吸收和轉(zhuǎn)化（或光反應(yīng)） 相等 在晝夜溫差為0~+18℃的范圍內(nèi)，縮小溫度梯度重復(fù)實(shí)驗(yàn) 高晝溫條件下，葉片氣孔導(dǎo)度、葉綠素含量均下降，導(dǎo)致光合速率下降（或晝溫較高引起呼吸速率升高）

【解析】

影響光合作用的環(huán)境因素。
1、溫度對(duì)光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱。
2、二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。
3、光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。

（1）酶的活性受溫度、pH等外界條件的影響，溫度主要通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響植物代謝活動(dòng)。葉片氣孔導(dǎo)度的大小直接影響胞間二氧化碳濃度的高低，進(jìn)而影響了暗反應(yīng)的進(jìn)行；葉綠素能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，葉綠素的含量多少直接影響光的吸收量，進(jìn)而影響光合作用的光反應(yīng)過(guò)程，最終影響了番茄的光合速率。

（2）本實(shí)驗(yàn)以零晝夜溫差為對(duì)照，日平均溫度為無(wú)關(guān)變量，故應(yīng)在日平均溫度相等的情況下設(shè)置晝夜溫差。上表結(jié)果顯示，在晝夜溫差為0~+18℃的范圍內(nèi)，凈光合速率出現(xiàn)了最大值，因此為進(jìn)一步確定最有利于有機(jī)物積累的晝夜溫差，應(yīng)該是在晝夜溫差為0~+18℃的范圍內(nèi)，縮小溫度梯度重復(fù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果找到合適的晝夜溫差。

（3）由上表分析，與晝夜溫差為+12℃條件下的凈光合速率相比，晝夜溫差為+18℃條件下的凈光合速率較低，是因?yàn)樵摋l件下葉綠素a、b的含量低，光能吸收較少，產(chǎn)生的[H]、ATP少，且葉片的氣孔導(dǎo)度小，吸收的二氧化碳濃度少，因此，凈光合速率較低。