Question

【題目】為提高春節前后上市的溫室大棚黃瓜的產量，研究人員對溫室大棚的薄膜使用、溫度控制等進行研究，繪制如下曲線。據圖回答下列問題：

（1）植物綠葉中的色素對____________光的吸收率最高。研究人員用上述顏色的薄膜和無色薄膜進行實驗（兩組所用黃瓜植株的生長狀況等其他因素相同），繪出圖甲所示曲線，無色薄膜條件下得到的曲線是_____________________。當光照強度小于a時，甲、乙兩種條件下的光合作用強度均較低，其主要原因是____________。

（2）由圖乙數據變化情況可以推出，M點時黃瓜植株光合作用產生氧氣的速率大約為____________。在20~30℃范圍內，如果給予12h光照和12h黑暗條件，黃瓜植株____________（填“能”或“不能”)正常生長。依據圖乙所示的實驗結果可推測，提高溫室大棚中黃瓜產量的措施是____________。

Answer 1

【答案】藍紫 甲 光照強度太弱，光反應為暗反應提供的ATP和[H]少 2mmol·m-2·s-1 能 白天適當提高溫度（或控制在35℃左右），夜晚適當降低溫度

【解析】

1、圖甲中，光照強度小于a時，甲、乙兩種條件下的光合作用強度均較低，且甲條件下的光合作用強度小于乙條件下的光合作用強度；光照強度等于a時，甲乙曲線相交，說明甲、乙兩種條件下的光合作用強度相等；當光照強度大于a時，甲條件下的光合作用強度大于乙條件下的光合作用強度。

2、圖乙中，M點時，呼吸耗氧速率等于光照下放氧速率；當溫度小于40℃時，光照下放氧速率大于呼吸耗氧速率；當溫度大于40℃，小于45℃時，光照下放氧速率小于呼吸耗氧速率。

3、由題意可知，光照下放氧速率代表凈光合速率，呼吸耗氧速率代表呼吸速率。

（1）葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，兩大類色素均吸收藍紫光，綠葉中富含葉綠素，故植物綠葉中的色素對藍紫光的吸收率最高。只有藍紫光能透過藍紫色薄膜，而所有顏色的可見光均可透過無色薄膜，所以同等光照強度，無色薄膜條件下，植株的光合強度較大。因此，曲線甲為無色薄膜條件下得到的曲線。當光照強度小于a時，由于光照強度太弱，光反應為暗反應提供的ATP和[H]少，甲、乙兩種條件下的光合強度均較低。

（2）由圖乙可知， M點時黃瓜植株通過呼吸作用消耗氧氣的速率約為1mmol·m-2·s-1，凈光合作用產生氧氣的速率約為1mmol·m-2·s-1，實際光合作用產生氧氣的速率=呼吸作用消耗氧氣的速率+凈光合作用產生氧氣的速率=1mmol·m-2·s-1+1mmol·m-2·s-1=2mmol·m-2·s-1。由圖乙可知，在20~30℃范圍內，黃瓜植株釋放氧氣的速率大于呼吸消耗氧氣的速率，說明黃瓜植株光照12h積累的有機物大于黑暗12h消耗的有機物。所以，黃瓜植株能正常生長。可以從兩方面來提高黃瓜產量：一、增加有機物的合成；二是減少有機物的消耗。可在白天適當提高溫度，提高光合作用強度，增加有機物的積累；同時在夜晚適當降低溫度，降低呼吸作用強度，減少有機物的消耗。