Question

【題目】黃瓜屬于冷敏感植物，環境因素的變化會影響其生長發育、產量和品質。研究者對黃瓜光合作用進行了研究。

（1）植物的光合作用受礦質元素和____（至少答出兩項）等環境因素的影響。

（2）鎂是植物____分子的組成元素，還可參與糖類、脂質、蛋白質等物質的合成。低溫會使細胞內活性氧積累，達到一定程度時會引起膜脂過氧化，往往會使___受到損傷，進而影響___階段的物質與能量轉化。缺鎂會加重這一影響。因此，研究鎂離子對植物光合作用的調控具有重要意義。

（3）研究者選取日光溫室栽培的“津優3號”黃瓜幼苗均分成四組，土壤中分別增施MgSO41kg/畝（M1）、2kg/畝（M2）、3kg/畝（M3）。

①M0組的處理為____。

②分別于第一次寒流前（11月2日）和第二次寒流后（12月16日）取樣測定各組植株根、莖、葉中Mg2+含量變化，結果如下圖所示。綜合圖中結果分析，低溫下黃瓜葉片表現出缺綠的主要原因是____。

③測定寒流前后各組葉片的相關指標，結果如下圖。

實驗結果顯示，低溫抑制了M0組的光合作用，增施MgSO4____了低溫對黃瓜光合作用的影響，三個施鎂處理中，___組效果最好。分析上述實驗結果可知，寒流引起日光溫室黃瓜凈光合速率下降的主要原因___（填“是”或“不是”）氣孔限制，理由是___。

（4）綜合上述研究，請提出兩條農業生產中黃瓜增產的合理建議__。

Answer 1

【答案】 光照強度、CO2濃度、溫度 葉綠素 類囊體薄膜 光反應 不增施鎂 Mg2+運輸到葉片受到阻礙，積累在莖中 緩解（減輕） M1 不是 低溫條件下，氣孔導度下降，但胞間二氧化碳濃度上升 在低溫（寒流）時節增施硫酸鎂；溫室栽培，提高環境溫度（避免低溫侵害）

【解析】試題分析：本題考查光合作用，考查對光合作用過程、影響因素的理解和實驗分析。解答此題，可根據圖中寒流前和寒流后、對照組和實驗組有關指標的對比，分析低溫使光合速率降低的原因。

（1）光合作用利用光能合成有機物，溫度會影響光合酶的活性，二氧化碳是光合作用的原料，三者均可影響光合作用。

（2）鎂參與葉綠素的組成。光合作用的光反應階段發生于類囊體薄膜上，活性氧積累會引起膜脂過氧化，使類囊體薄膜受到損傷，進而影響光反應的進行。

（3）①研究鎂離子對植物光合作用的調控，應進行有鎂和無鎂的對比，M0組應不施MgSO4。

②據圖可知，第二次寒流后比第一次寒流前葉中的鎂離子含量下降，而莖中的鎂離子含量明顯上升，說明低溫下鎂離子吸收正常，但不能運輸到葉片中，導致葉綠素不能合成，黃瓜葉片表現出缺綠癥狀。

③據圖可知，第二次寒流后比第一次寒流前M0組葉片凈光合速率下降，說明低溫抑制了M0組的光合作用，但增施MgSO4的實驗組葉片凈光合速率大于M0組，說明增施MgSO4可減輕低溫對黃瓜光合作用的影響，三個施鎂處理中，第二次寒流后M1組葉片凈光合速率最高，效果最好。第二次寒流后氣孔導度下降，但胞間二氧化碳濃度上升，說明引起日光溫室黃瓜凈光合速率下降的主要原因不是氣孔限制，而是蒸騰作用下降，影響了鎂離子的運輸。

（4）根據上述分析，在低溫（寒流）時節增施硫酸鎂，可緩解低溫對黃瓜光合作用的影響；采用溫室栽培，可提高環境溫度，促進鎂離子運輸，促進葉綠素合成，從而促進光合作用。