题目内容

17.当今世界气候变化已经成为各国政府和民众日益关注的热点问题,其中对作物生长的影响也成为人们关注的主题.科学家们进行了大量的野外环境控制实验,请回答下列问题:
(1)光合作用过程中碳原子的转移途径是CO2到C3到(CH2O).
(2)研究表明,随着CO2浓度增加,作物产量呈增加趋势,但对不同类型作物产量的影响有明显差异,这是因为不同作物气孔开张程度、对CO2的亲和力等有明显差异,导致CO2的饱和点(对CO2最大利用率、对CO最大同化率、对CO2最大吸收率等)不同,使最大光合作用速率不同.从根本上分析产生这种现象的原因是不同作物的遗传物质不同.
(3)随着气候变暖温度升高,某些类型作物中的干物质及产量会下降,原因是:温度升高一方面使作物生长发育速度加快,生育期缩短,这会减少干物质积累(或光合作用)的时间;另一方面农作物在夜间呼吸速率升高,消耗有机物增多.

分析 1、光合作用的阶段:
①光反应阶段:场所是类囊体薄膜
a.水的光解:2H2O$\stackrel{光能}{→}$4[H]+O2
b.ATP的生成:ADP+Pi$\stackrel{酶}{→}$ATP
②暗反应阶段:场所是叶绿体基质
a.的固定:CO2 +C5$\stackrel{酶}{→}$2C3
b.三碳化合物的还原:2C3 $\stackrel{酶}{→}$(CH2O)+C5+H2O
2、温度直接影响光合作用速率和呼吸速率这两个决定生长的主要过程,作物生产率取决于这两个过程的结合.总光合速率=净光合速率+呼吸速率.温度升高一方面使作物生长发育速度加快,生育期缩短,生长期缩短,会减少光合作用时间从而影响光合作用的积累量;另一方面,呼吸速率会因为温度过高而加快,使作物产量大受影响.

解答 解:(1)光合作用的暗反应吸收CO2,二氧化碳的固定:CO2+C5$\stackrel{酶}{→}$2C3,二氧化碳的还原:C3+[H]$\stackrel{酶}{→}$(CH2O)+C5,所以光合作用过程中碳原子的转移途径是CO2→C3→糖类等有机物.
(2)对不同类型作物遗传物质不同,相关的酶有所不同,作物气孔开张程度、对CO2的亲和力等有明显差异,导致CO2的饱和点(对CO2最大利用率、对CO最大同化率、对CO2最大吸收率等)不同,使最大光合作用速率不同.
(3)净光合速率=总光合速率-呼吸速率,由于作物生长发育速度加快,缩短光合作用的时间,所以干物质积累(或光合作用)就会减少,同时由于温度升高,呼吸速率升高,消耗有机物增多.作物就会减产.
故答案为:
(1)CO2到C3到(CH2O)
(2)CO2的饱和点(对CO2最大利用率、对CO最大同化率、对CO2最大吸收率等)      不同作物的遗传物质不同
(3)干物质积累(或光合作用)    呼吸速率升高,消耗有机物增多

点评 本题结合光合作用和呼吸作用相关的知识点,其中不同类型作物的遗传物质作用和光合作用的总光合速率=净光合速率+呼吸速率理解是解题的关键.

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