Question

【题目】为提高春节前后上市的温室大棚黄瓜的产量，研究人员对温室大棚的薄膜使用、温度控制等进行研究，绘制如下曲线。据图回答下列问题：

（1）植物绿叶中的色素对____________光的吸收率最高。研究人员用上述颜色的薄膜和无色薄膜进行实验（两组所用黄瓜植株的生长状况等其他因素相同），绘出图甲所示曲线，无色薄膜条件下得到的曲线是_____________________。当光照强度小于a时，甲、乙两种条件下的光合作用强度均较低，其主要原因是____________。

（2）由图乙数据变化情况可以推出，M点时黄瓜植株光合作用产生氧气的速率大约为____________。在20~30℃范围内，如果给予12h光照和12h黑暗条件，黄瓜植株____________（填“能”或“不能”)正常生长。依据图乙所示的实验结果可推测，提高温室大棚中黄瓜产量的措施是____________。

Answer 1

【答案】蓝紫 甲 光照强度太弱，光反应为暗反应提供的ATP和[H]少 2mmol·m-2·s-1 能 白天适当提高温度（或控制在35℃左右），夜晚适当降低温度

【解析】

1、图甲中，光照强度小于a时，甲、乙两种条件下的光合作用强度均较低，且甲条件下的光合作用强度小于乙条件下的光合作用强度；光照强度等于a时，甲乙曲线相交，说明甲、乙两种条件下的光合作用强度相等；当光照强度大于a时，甲条件下的光合作用强度大于乙条件下的光合作用强度。

2、图乙中，M点时，呼吸耗氧速率等于光照下放氧速率；当温度小于40℃时，光照下放氧速率大于呼吸耗氧速率；当温度大于40℃，小于45℃时，光照下放氧速率小于呼吸耗氧速率。

3、由题意可知，光照下放氧速率代表净光合速率，呼吸耗氧速率代表呼吸速率。

（1）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，两大类色素均吸收蓝紫光，绿叶中富含叶绿素，故植物绿叶中的色素对蓝紫光的吸收率最高。只有蓝紫光能透过蓝紫色薄膜，而所有颜色的可见光均可透过无色薄膜，所以同等光照强度，无色薄膜条件下，植株的光合强度较大。因此，曲线甲为无色薄膜条件下得到的曲线。当光照强度小于a时，由于光照强度太弱，光反应为暗反应提供的ATP和[H]少，甲、乙两种条件下的光合强度均较低。

（2）由图乙可知， M点时黄瓜植株通过呼吸作用消耗氧气的速率约为1mmol·m-2·s-1，净光合作用产生氧气的速率约为1mmol·m-2·s-1，实际光合作用产生氧气的速率=呼吸作用消耗氧气的速率+净光合作用产生氧气的速率=1mmol·m-2·s-1+1mmol·m-2·s-1=2mmol·m-2·s-1。由图乙可知，在20~30℃范围内，黄瓜植株释放氧气的速率大于呼吸消耗氧气的速率，说明黄瓜植株光照12h积累的有机物大于黑暗12h消耗的有机物。所以，黄瓜植株能正常生长。可以从两方面来提高黄瓜产量：一、增加有机物的合成；二是减少有机物的消耗。可在白天适当提高温度，提高光合作用强度，增加有机物的积累；同时在夜晚适当降低温度，降低呼吸作用强度，减少有机物的消耗。