Question

3．为研究高温对盛花期棉花植株光合速率的影响，研究者将A、B、C三个品系植株从30℃环境移入40℃环境培养，测得相关数据如图1．请分析回答：

（1）在高温环境下，三个品系光合速率均下降，原因可能有：
①高温破坏了类囊体膜的结构，使光合色素捕获（吸收）光能的效率下降，光反应受到抑制，其中叶绿素b的颜色黄绿色．
②高温下气孔开放度下降（下降/升高），光合作用强度下降（下降/升高），是因为为防止蒸腾作用散失很多的水分，气孔关闭，导致二氧化碳不足，光合作用下降
（2）三个品系中的A品系在高温条件下光合速率下降最少．原因之一是该品系在高温下蒸腾速率更显著，因而能更有效地散热，以降低高温对叶绿体结构和功能的影响．
（3）在30℃时，测定三种品系光合速率变化情况如图2．当光照强度过大时，棉花叶片的光合速率下降．在P点时，检测的是棉花叶片的呼吸作用强度．

Answer 1

分析 绿色植物捕获光能的光合色素分布在类囊体薄膜上，高温环境下，类囊体薄膜会被破坏，从图1所示可知，三个品系中A品系蒸腾作用最强，散热最快，能降低高温对植物的影响．从图2所示曲线变化可知，随着光照强度增大，棉花光合速率也随之增大，当光照强度过高时，光合速率开始下降．P点光照强度为0，植物只进行细胞呼吸，则P点所对应的值表示细胞呼吸强度．据此分析解答．

解答 解：（1）绿色植物捕获光能的光合色素分布在类囊体薄膜上，高温环境下，类囊体薄膜被破坏，导致三种品系的光能捕获效率下降，光反应受到抑制．另一方面，由于高温导致三个品系气孔开放度下降，进入叶肉细胞的二氧化碳减少，暗反应受到抑制，光合作用下降．
（2）从图1所示可知，三个品系中A品系蒸腾作用最强，散热最快，能降低高温对植物的影响，故A品系更适应高温条件．
（3）从图2所示曲线变化可知，随着光照强度增大，棉花光合速率也随之增大，当光照强度过高时，光合速率开始下降．P点光照强度为0，植物只进行细胞呼吸，则P点所对应的值表示细胞呼吸强度．当棉花植株产生的CO₂量等于其同化的CO₂量，该光照强度称为光补偿点．
故答案为：
（1）①类囊体  黄绿色   ②下降   下降    为防止蒸腾作用散失很多的水分，气孔关闭，导致二氧化碳不足，光合作用下降
（2）A   蒸腾速率
（3）下降       呼吸作用强度（速率）

点评 本题考查高温对光合作用强度的影响及高温对不同棉花植株影响结果的原因分析，意在考查考生从图表中获取有效信息，并运用这些信息结合所学知识解决相关生物学问题的能力．