Question

【題目】龍須菜，因嫩莖形似龍須而得名，是生活在近岸海域的大型經(jīng)濟(jì)藻類。為探究增施CO2和提高溫度對(duì)其光合作用的影響，研究人員以龍須菜為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖甲為龍須菜葉肉細(xì)胞中發(fā)生的部分生理過(guò)程，圖乙為相關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

【1】圖甲發(fā)生在葉綠體中的反應(yīng)是_____（編號(hào)），X物質(zhì)是_____。

【2】在葉肉細(xì)胞中不需要消耗ATP的生理過(guò)程是_____。

A.水分解為氧氣和氫離子B.三碳化合物的還原

C.氧氣和氫離子結(jié)合生成水D.二氧化碳進(jìn)入葉綠體中

【3】據(jù)圖乙實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列說(shuō)法正確的是 ____。

A.與常溫組相比，高溫組不利于提高植物的凈光合速率。

B.在增CO2情況下，適當(dāng)升高溫度可以提高植物的凈光合速率。

C.常溫CO2組在超過(guò)29天后，凈光合速率開(kāi)始下降，直至低于常溫組。

D.增 CO2和提高溫度主要影響植物光合作用的暗反應(yīng)階段。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，淀粉積累過(guò)多會(huì)導(dǎo)致光合速率下降。一方面是因?yàn)榈矸墼谌~綠體中積累會(huì)導(dǎo)致類囊體膜被破壞而影響光反應(yīng)；另一方面，氮素被優(yōu)先分配到淀粉的分解代謝中，造成光合作用所需的含氮化合物不足，進(jìn)而抑制了光合作用。對(duì)不同條件下淀粉含量、可溶性糖含量的研究結(jié)果如圖 1、圖 2所示。

【4】據(jù)圖分析，在增施 CO2 情況下，適當(dāng)升高溫度導(dǎo)致淀粉含量下降的可能原因是____。含氮化合物不足會(huì)抑制光合作用，請(qǐng)舉一例說(shuō)明_____。

【5】請(qǐng)根據(jù)本研究的結(jié)果，對(duì)解決“增施CO2 抑制光合作用”這一問(wèn)題，提出3條合理化建議_____。

Answer 1

【答案】

【1】 ②③ C3

【2】ACD

【3】ABCD

【4】 在增施CO2情況下，升高溫度會(huì)導(dǎo)致淀粉含量下降，與此同時(shí)，可溶性糖的含量上升， 說(shuō)明適當(dāng)升溫會(huì)促進(jìn)淀粉分解為可溶性糖，減弱了淀粉大量積累對(duì)光合作用的抑制。 與光合作用有關(guān)的含氮化合物有酶、ATP、NADPH 等 舉一例說(shuō)明即可（略）

【5】單獨(dú)增施CO2時(shí)間不宜超過(guò) 29 天；增施CO2的同時(shí)合理補(bǔ)充氮肥；增施CO2時(shí)適當(dāng)提高溫度。

【解析】

光合作用分為兩個(gè)階段進(jìn)行，在這兩個(gè)階段中，第一階段是直接需要光的稱為光反應(yīng)，第二階段不需要光直接參加，是二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑姆催^(guò)程稱為暗反應(yīng)。光合作用在葉綠體中進(jìn)行，光反應(yīng)的場(chǎng)所位于類囊體膜，暗反應(yīng)的場(chǎng)所在葉綠體基質(zhì)。光反應(yīng)的發(fā)生需要葉綠體類囊體膜上的色素、酶參與。光合作用和呼吸作用是植物兩大重要的代謝反應(yīng)，光合作用與呼吸作用的差值稱為凈光合作用。

【1】圖甲中X物質(zhì)為C3，③為CO2的固定，②為C3的還原，①為糖酵解（細(xì)胞呼吸第一階段），④為細(xì)胞呼吸第二階段，②③發(fā)生在葉綠體。

【2】在葉肉細(xì)胞中不需要消耗ATP的生理過(guò)程是水分解為氧氣和氫離子、氧氣和氫離子結(jié)合生成水（放出大量能量）、二氧化碳進(jìn)入葉綠體中（自由擴(kuò)散），三碳化合物的還原需要消耗ATP和NADPH，故選ACD。

【3】A、與常溫組相比，高溫組凈光合速率較低，說(shuō)明高溫組不利于提高植物的凈光合速率，A正確；

B、從圖中可以看出高CO2+高溫組凈光合速率最大，因此在增CO2情況下，適當(dāng)升高溫度可以提高植物的凈光合速率，B正確；

C、從圖中可知，常溫+CO2組在超過(guò)29天后，凈光合速率開(kāi)始下降，直至低于常溫組，C正確；

D、結(jié)合圖1、2可知，增 CO2和提高溫度主要影響淀粉的水解或轉(zhuǎn)化，減少淀粉過(guò)多對(duì)光合速率的抑制作用，因此主要影響的是植物光合作用的暗反應(yīng)階段，D正確。

故選ABCD。

【4】在增施CO2情況下，升高溫度會(huì)導(dǎo)致淀粉含量下降，與此同時(shí)，可溶性糖的含量上升，說(shuō)明適當(dāng)升溫會(huì)促進(jìn)淀粉分解為可溶性糖，減弱了淀粉大量積累對(duì)光合作用的抑制，因此在增施CO2 情況下，適當(dāng)升高溫度導(dǎo)致淀粉含量下降。與光合作用有關(guān)的含氮化合物有酶、ATP、NADPH 等，含氮化合物不足會(huì)抑制光合作用。

【5】據(jù)圖分析，單獨(dú)增施CO2時(shí)間不宜超過(guò) 29 天（常溫CO2組在超過(guò)29天后，凈光合速率開(kāi)始下降）、增施CO2的同時(shí)合理補(bǔ)充氮肥（光合作用所需的含氮化合物不足，會(huì)抑制光合作用）、增施CO2時(shí)適當(dāng)提高溫度（在增CO2情況下，適當(dāng)升高溫度可以提高植物的凈光合速率），這三條措施可以解決“增施CO2 抑制光合作用”這一問(wèn)題。

本題主要考查光合作用過(guò)程、呼吸作用過(guò)程、光合速率的影響因素，主要考查學(xué)生的識(shí)圖能力以及對(duì)結(jié)果的分析推理能力。