Question

【題目】探究“增加CO2濃度對高溫脅迫下黃瓜生長的影響”以提高溫室栽培黃瓜的產量，科學家設置了四組實驗，對高溫條件下的全封閉日光溫室中CO2濃度和黃瓜凈光合速率的日變化進行了測定，結果如圖。請回答：

(1)圖甲中對照組在7：00時，產生ATP的場所是__________________；實驗組在施加CO2時，細胞中C3和C5的含量變化是________________________________。

(2)在圖甲中7：00時，各組的CO2均達到較高濃度(500μmol·L-1)，原因是_______。對照組的CO2濃度在15：00之后緩慢上升的原因是光照強度減弱，單位時間內光合作用消耗CO2的量________________ (選填“大于”或“小于”)細胞呼吸產生CO2的量。

(3)圖乙中C組凈光合速率的變化可描述為__________________________________；各實驗組均形成凈光合速率日變化的“雙峰”曲線，原因是________________。

(4)圖乙中A組和對照組在9：00左右凈光合速率達到最大值，而B組和C組在11：00左右達到最大值且明顯高于前者，說明____________________________。

Answer 1

【答案】葉綠體、線粒體和細胞質基質C3增加，C5減少黃瓜夜間進行細胞呼吸釋放出大量的C02小于在處理初期凈光合速率明顯增加并達到最大值，隨著處理時間的延長，平均凈光合速率顯著降低在中午高溫和強光作用下，黃瓜出現“光合午休”現象（氣孔關閉，光合作用減弱），凈光合速率明顯下降初期施加高、中濃度C02能夠提高黃瓜葉片的凈光合速率，且可以延長凈光合速率日變化高峰出現的時間，縮短葉片光合午休的時間

【解析】試題分析：結合題意分析圖解：圖甲中探究了二氧化碳濃度對光合作用的影響，自變量是二氧化碳濃度和時間，同一時間，除了起點，實驗組的光合作用強度都比對照組強，且隨著二氧化碳濃度的增加，光合作用強度增加；乙圖中研究的是凈光合作用，凈光合作用強度=光合作用強度-呼吸作用強度，圖中顯示實驗組的凈光合作用強度都比對照組強，且隨著二氧化碳濃度的增加，凈光合作用強度逐漸增加。

（1）圖甲中對照組在7：00時，可以進行光合作用和呼吸作用，所以產生ATP的場所有葉綠體、線粒體和細胞質基質；實驗組在施加CO2時，二氧化碳固定增加，所以細胞中C3的含量增加，C5的含量降低。

（2）在圖甲中黃瓜夜間進行細胞呼吸釋放出大量的C02，所以7：00時各組的CO2均達到較高濃度。15：00之后光照強度減弱，光合作用減弱，且單位時間內光合作用消耗CO2的量小于細胞呼吸產生CO2的量，所以對照組的CO2濃度緩慢上升。

（3）分析圖乙，C組凈光合速率的變化為：在處理初期凈光合速率明顯增加并達到最大值，隨著處理時間的延長，平均凈光合速率顯著降低；在中午高溫和強光作用下，黃瓜出現“光合午休”現象（氣孔關閉，光合作用減弱），凈光合速率明顯下降，所以各實驗組均形成凈光合速率日變化的“雙峰”曲線。

（4）乙中A組和對照組在9：00左右凈光合速率達到最大值，而B組和C組在11：00左右達到最大值且明顯高于前者，說明初期施加高、中濃度C02能夠提高黃瓜葉片的凈光合速率，且可以延長凈光合速率日變化高峰出現的時間，縮短葉片光合午休的時間。