Question

科研人員研究了棉花去除棉鈴（果實）后對葉片光合作用的影響，回答下列問題；
（1）棉花葉肉細胞中色素主要分布在

 

，參與光合作用的原料進入葉肉細胞的方式是

 

．
（2）圖l為選取至少具有15個棉鈴（果實）的植株，去除不同比例的棉鈴，進行研究棉花去鈴后對葉片光臺作用的影響．分析可知，葉片光合速率大小與棉鈴數(shù)量呈

 

（填正或負）相關，其中對照組棉花植株的CO₂固定速率相對值是

 

．
（3）已知葉片光合產(chǎn)物會被運到棉鈴等器官并被利用，去除棉鈴后，植株葉片中的

 

增加，因此葉片光合產(chǎn)物利用量減少輸出量降低，推測光合產(chǎn)物在葉片中積累，驗證上述推測是方法為：去除植株上的棉鈴并對部分葉片遮光處理，使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官，檢測

 

葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率，與只去除棉鈴植株的葉片相比，若檢測結果是

 

，則支持上述推測．
（4）圖2為在適宜光強條件下，棉花光合速率和呼吸速率隨溫度變化的曲線．溫度主要是通過影響

 

來影響棉花光合速率和呼吸速率．在30℃時棉花凈光合速率是

 

μmolO₂mg^-1?h^-1葉綠素，棉花光合作用生產(chǎn)量最大時的溫度是

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：從圖中曲線可知，隨去除棉鈴的增加，光合速率逐漸降低，故葉片光合速率大小與棉鈴數(shù)量呈正相關，其中不去除棉鈴的為對照組．由于圖中光合作用曲線為凈光合作用，由圖中數(shù)據(jù)可知30℃時棉花凈光合速率是150μmolO₂mg^-1?h^-1，棉花光合作用生產(chǎn)量最大即總光合作用最大，即凈光合作用和呼吸作用之和最大，從圖中可知，35℃光合作用生產(chǎn)量最大．因酶的催化作用需要適宜的條件，故溫度影響光合作用和呼吸作用主要是通過影響酶的活性來實現(xiàn)的．

解答： 解：（1）棉花葉肉細胞中色素主要分布在類囊體薄膜上，參與光合作用的原料水和二氧化碳進入葉肉細胞的方式都是自由擴散．
（2）從圖中曲線可知，隨去除棉鈴的增加，光合速率逐漸降低，故葉片光合速率大小與棉鈴數(shù)量呈正相關，其中不去除棉鈴的為對照組，從圖中數(shù)據(jù)可知此時CO₂固定速率相對值是28．
（3）由圖1可知，隨去除棉鈴的百分率逐漸提高，葉片干重百分比逐漸升高．去除棉鈴后，葉片光合作用產(chǎn)生有機物含量雖然降低，但最終凈光合作用積累有機物量提高，去除掉棉鈴以后并對部分葉片進行遮光處理，這是唯一的變量，如果檢測到未遮光的葉片有機物不再積累，則未遮光的葉片的有機物運輸?shù)秸诠獾娜~片中去了，說明了遮光葉片是需要光合產(chǎn)物輸入的器官．
（4）因酶的催化作用需要適宜的條件，故溫度影響光合作用和呼吸作用主要是通過影響酶的活性來實現(xiàn)的．由于圖中光合作用曲線為氧氣的釋放速率，故為凈光合作用，由圖2中數(shù)據(jù)可知30℃時棉花凈光合速率是150μmolO₂mg^-1?h^-1，棉花光合作用生產(chǎn)量最大即總光合作用最大，即凈光合作用和呼吸作用之和最大，從圖2中可知，35℃兩者之和最大，故棉花光合作用生產(chǎn)量最大時的溫度是35℃．
故答案為：
（1）類囊體膜 自由擴散
（2）正   28
（3）有機物    未遮光     光合產(chǎn)物含量下降，光合速率上升
（4）酶的活性  150   35℃

點評：本題考查了光合作用和呼吸作用的過程和影響因素，意在考查學生的理解和應用能力及識圖判斷能力，試題難度中等．