Question

【題目】為研究高溫對(duì)玉米光合速率的影響，研究者將A、B、C三個(gè)品系植株從25℃環(huán)境移入40℃環(huán)境中培養(yǎng)，測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如下表(表中數(shù)據(jù)均為處理后占處理前的百分?jǐn)?shù))。請(qǐng)分析回答：

(1)在高溫環(huán)境下，三個(gè)品系光合速率均下降，原因可能有：

①高溫破壞了葉綠體__________的結(jié)構(gòu)，使光合色素吸收光能的效率下降，導(dǎo)致光反應(yīng)合成的____________減少。

②高溫下氣孔導(dǎo)度降低，會(huì)導(dǎo)致CO2吸收減少，直接影響葉綠體中進(jìn)行的__________過(guò)程。

(2)三個(gè)品系中的________品系最耐高溫。若在黑暗、氧氣充足和40℃環(huán)境條件下，A品系玉米葉肉細(xì)胞中[H]的移動(dòng)方向是_____________________。

(3)下圖是A品系植物光合作用關(guān)于光照強(qiáng)度的曲線，其中，B點(diǎn)代表意義是___________,若呼吸作用最適溫度為40℃，則溫度從25℃上升到40℃，C點(diǎn)將會(huì)向_____方移動(dòng)。

Answer 1

【答案】類囊體薄膜 ATP和[H]（或NADPH） 暗反應(yīng)（或二氧化碳固定） A 由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)到線粒體內(nèi)膜 光合作用速率等于呼吸作用速率所需要的光照強(qiáng)度 左下

【解析】

本題采用圖表結(jié)合的形式，考查學(xué)生對(duì)光合作用的過(guò)程及其影響的環(huán)境因素等相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解能力，以及獲取信息、分析問(wèn)題的能力。

(1) ①光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上。表中信息顯示：將A、B、C三個(gè)品系植株從25℃環(huán)境移入40℃環(huán)境中培養(yǎng)，光能捕獲效率都下降，說(shuō)明高溫破壞了葉綠體類囊體膜的結(jié)構(gòu)，使光合色素吸收光能的效率下降，導(dǎo)致光反應(yīng)合成的ATP和[H]減少。②CO2是光合作用暗反應(yīng)的原料。高溫下氣孔導(dǎo)度降低，會(huì)導(dǎo)致CO2吸收減少，直接影響了在葉綠體中進(jìn)行的暗反應(yīng)過(guò)程。

(2) 對(duì)比分析表中光合速率、氣孔導(dǎo)度及光能捕獲效率的數(shù)據(jù)可知：A品系最耐高溫。在黑暗、氧氣充足和40℃環(huán)境條件下，植物的光合作用不能進(jìn)行，但能進(jìn)行有氧呼吸。[H]產(chǎn)生于有氧呼吸的第一、第二階段，消耗于有氧呼吸的第三階段，此種條件下，A品系玉米葉肉細(xì)胞中[H]的移動(dòng)途徑是由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì)移向線粒體內(nèi)膜。

(3) 依題意可知：O2釋放速度表示的是凈光合作用速率。B點(diǎn)所示的光照強(qiáng)度下，O2釋放速度為零，說(shuō)明此時(shí)光合作用速率與呼吸作用速率相等，因此B點(diǎn)代表意義是：光合作用速率等于呼吸作用速率所需要的光照強(qiáng)度。C點(diǎn)時(shí)凈光合作用速率達(dá)到最大值；若呼吸作用最適溫度為40℃，則溫度從25℃上升到40℃，呼吸作用速率增強(qiáng)，光合作用速率減弱，O2釋放速度減小，因此C點(diǎn)將會(huì)向左下方移動(dòng)。