Question

【题目】生产实践中需注意控制环境温度，避免低温和高温对光合作用的不利影响，创造植物生长发育的最适温度环境，达到稳产高产。黄瓜植株光合作用、呼吸作用与温度的关系如图。回答下列问题:

（1）适合黄瓜植株生长的最适温度是____________。该温度_____________（填“是”“不是”或“不一定是”）黄瓜植株光合作用的最适温度。

（2）在低于10℃条件下，黄瓜植株的光合速率明显下降，可能的原因是（______）

A.叶绿体中类囊体薄膜结构受损，H2O的光解速率下降

B.暗反应所需酶的活性降低，CO2的固定和C3的还原受阻

C.低温抑制根毛细胞通过主动运输吸收水分，造成叶片水分亏缺和气孔关闭

D.光合产物运输速率降低，在叶绿体基质中积累会抑制暗反应

E.植物吸收更多光能以抵御寒冷，导致光反应可利用的光能减少

（3）通过“温度对光合作用和呼吸作用的影响曲线”分析，指导菜农在温室栽培中可以通过___________________________措施来使黄瓜达到增产的效果。

（4）科研工作者在指导菜农进行大棚种植时，给出上图对菜农进行科普讲座，在其他条件适宜情况下，请你帮助菜农设计实验验证适合黄瓜植株生长发育的最适温度，请简要写出实验思路和预期结果。

实验思路：__________________________________。

预期结果：___________________________________。

Answer 1

【答案】25℃ 不是 ABD 白天适当升温，晚上适当降温以保持较高的昼夜温差 实验思路：取生长状况相同的黄瓜植株若干，平均分成若干组（5～6组），编号1至6号，分别置于20℃～30℃范围内的一系列温度梯度下培养，测量不同温度下的CO2吸收量，根据测量结果判断最适温度 预期结果：测得CO2吸收量最高值对应的温度是25℃

【解析】

据图分析，黄瓜植株净光合作用最大时的温度为25℃，此时单位时间内积累的有机物最多；黄瓜植株总光合速率最大时对应的温度约为30℃，呼吸速率最大时的温度约为50℃，据此分析。

（1）据图可知，黄瓜植株在25℃时净光合速率最大，故黄瓜植株生长的最适温度是25℃。该温度不是黄瓜植株光合作用的最适温度，光合作用的最适温度为30℃。

（2）A、在低于10℃条件下，低温很可能导致叶绿体中类囊体薄膜结构受损，导致光反应受到影响，H2O的光解速率下降，A正确；

B、低温影响酶活性，暗反应所需酶的活性降低，CO2的固定和C3的还原受阻，导致光合速率下降，B正确；

C、根毛细胞吸收水分是自由扩散，C错误；

D、低温条件下，光合产物运输速率降低，积累在叶绿体基质中，反过来会抑制暗反应的进行，D正确；

E、植物吸收光能用于光合作用，利用呼吸产生的能量抵御寒冷，E错误；

故黄瓜植株的光合速率明显下降可能的原因是ABD。

（3） 据图可知，光合作用或呼吸作用的强度在一定范围内，随温度升高而增大，但是当温度增大到一定程度，光合作用或呼吸作用的强度反而会减弱；故在一定的温度范围内，提高温度能增大光合作用和呼吸作用的强度，因此，菜农在温室栽培时，可以通过白天适当升温来增强光合作用，晚上适当降温以降低呼吸作用，以此来保持较高的昼夜温差措施来使黄瓜达到增产的效果。

（4）据题图可知，黄瓜植株生长的最适温度是25℃，若要验证适合黄瓜植株生长发育的最适温度，则需要设置一系列温度梯度，检测净光合作用的大小，即不同温度下的CO2吸收量；故实验设计如下：

实验思路：取生长状况相同的黄瓜植株若干，平均分成若干组（5～6组），编号1至6号，分别置于20℃～30℃范围内的一系列温度梯度下培养，测量不同温度下的CO2吸收量，根据测量结果判断最适温度

预期结果：测得CO2吸收量最高值对应的温度是25℃