Question

【題目】藥用植物黃連(Coptis chinesis)是重慶石柱黃水的地道藥材，為國家三級瀕危保護(hù)植物。K是高等植物必需的礦質(zhì)元素，是多種酶的活化劑。某生物實(shí)驗(yàn)小組為了研究鉀肥用量對黃連光合作用的影響，小組成員將數(shù)量相同的黃連種子播種在4組花盆中（每組5盆），除對照組CG外。G1、 G2、G3組分別施用0.1g. 0.4g. 0.7g鉀肥。其他條件相同且適宜。一段時(shí)間后，對四組幼苗（已有綠葉）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)繪制成的曲線如圖20所示。假設(shè)同一組黃連細(xì)胞呼吸速率不變，請回答下列問題：

（1）圖甲中有色液滴單位時(shí)間移動(dòng)的距離反映的是該幼苗_______________和__________的差值，即凈光合作用速率。

（2）為了確定鉀元素對光合作用影響的內(nèi)在原因，實(shí)驗(yàn)者通過紙層析法分離色素后，測得實(shí)驗(yàn)組中第三條色素帶（從上自下）均明顯寬于CG組，由題干信息推測其最可能的原因是_____________

（3）當(dāng)測定圖乙中A點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)。圖甲裝置的處理方式為___________________，若同一組不同花盆中的黃連株數(shù)不同，對于圖乙中_______________點(diǎn)無影響。

（4）若在平均光照強(qiáng)度為140W、光照10小時(shí)條件下，G1組處理一晝夜后，液滴向___（填“左”或“右”〕移動(dòng)的距離是_____________。通過圖乙分析，在光照足夠強(qiáng)的情況下，隨著鉀肥使用量的增加，對植物制造有機(jī)物的影響是____________________________。

Answer 1

【答案】光合作用產(chǎn)生的O2量 細(xì)胞呼吸消耗的O2量 K是葉綠素a合成酶的活化劑 避光（遮光）處理 B 右 1.6cm 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（1分），超過一定范圍后，隨著鉀肥使用量的增加，植物制造的有機(jī)物減少

【解析】

本題以題圖的形式考察影響植物光合速率的因素，旨在考查考生的實(shí)驗(yàn)探究能力與信息獲取的能力。

（1）題圖中CO2緩沖液能夠維持實(shí)驗(yàn)過程中CO2濃度的相對穩(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O2量與細(xì)胞呼吸消耗的O2量的差值，即表示的是凈光合作用速率；

（2）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胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，根據(jù)題干信息已知“K是多種酶的活化劑”，若測得實(shí)驗(yàn)組中第三條色素帶（從上自下）均明顯寬于CG組，說明實(shí)驗(yàn)組的葉綠素a含量明顯多于對照組，則其原因是鉀元素是葉綠素a合成酶的活化劑；

（3）燈瓦數(shù)的大小表示光照強(qiáng)度的高低，圖乙中A點(diǎn)光照強(qiáng)度為零，因此當(dāng)測定圖乙中A點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，需將圖甲裝置進(jìn)行避光處理；圖乙中的B點(diǎn)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），因此若同一組不同花盆中的黃連植株數(shù)不同，對于圖乙中B點(diǎn)無影響；

（4）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0W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140W、光照10小時(shí)條件下，G1組處理一晝夜后，液滴的移動(dòng)距離是1.0cm/h×10h-0.6cmh×14h=l.6cm，液滴右移；圖乙顯示，鉀肥施用量依次為0.1g、0.4g的G1、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。