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)濟藻類。為探究增施CO2和提高溫度對其光合作用的影響，研究人員以龍須菜為材料進行實驗。圖甲為龍須菜葉肉細胞中發(fā)生的部分生理過程，圖乙為相關實驗的結(jié)果。

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

【2】在葉肉細胞中不需要消耗ATP的生理過程是_____。

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.二氧化碳進入葉綠體中

【3】據(jù)圖乙實驗結(jié)果，下列說法正確的是 ____。

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，適當升高溫度可以提高植物的凈光合速率。

C.常溫CO2組在超過29天后，凈光合速率開始下降，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階段。

進一步研究發(fā)現(xiàn)，淀粉積累過多會導致光合速率下降。一方面是因為淀粉在葉綠體中積累會導致類囊體膜被破壞而影響光反應；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，進而抑制了光合作用。對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，適當升高溫度導致淀粉含量下降的可能原因是____。含氮化合物不足會抑制光合作用，請舉一例說明_____。

【5】請根據(jù)本研究的結(jié)果，對解決“增施CO2 抑制光合作用”這一問題，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，升高溫度會導致淀粉含量下降，與此同時，可溶性糖的含量上升， 說明適當升溫會促進淀粉分解為可溶性糖，減弱了淀粉大量積累對光合作用的抑制。 與光合作用有關的含氮化合物有酶、ATP、NADPH 等 舉一例說明即可（略）

【5】單獨增施CO2時間不宜超過 29 天；增施CO2的同時合理補充氮肥；增施CO2時適當提高溫度。

【解析】

光合作用分為兩個階段進行，在這兩個階段中，第一階段是直接需要光的稱為光反應，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^程稱為暗反應。光合作用在葉綠體中進行，光反應的場所位于類囊體膜，暗反應的場所在葉綠體基質(zhì)。光反應的發(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，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（細胞呼吸第一階段），④為細胞呼吸第二階段，②③發(fā)生在葉綠體。

【2】在葉肉細胞中不需要消耗ATP的生理過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）、二氧化碳進入葉綠體中（自由擴散），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29天后，凈光合速率開始下降，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，減少淀粉過多對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階段，D正確。

故選ABCD。

【4】在增施CO2情況下，升高溫度會導致淀粉含量下降，與此同時，可溶性糖的含量上升，說明適當升溫會促進淀粉分解為可溶性糖，減弱了淀粉大量積累對光合作用的抑制，因此在增施CO2 情況下，適當升高溫度導致淀粉含量下降。與光合作用有關的含氮化合物有酶、ATP、NADPH 等，含氮化合物不足會抑制光合作用。

【5】據(jù)圖分析，單獨增施CO2時間不宜超過 29 天（常溫CO2組在超過29天后，凈光合速率開始下降）、增施CO2的同時合理補充氮肥（光合作用所需的含氮化合物不足，會抑制光合作用）、增施CO2時適當提高溫度（在增CO2情況下，適當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”這一問題。

本題主要考查光合作用過程、呼吸作用過程、光合速率的影響因素，主要考查學生的識圖能力以及對結(jié)果的分析推理能力。