Question

【题目】利用温室种植果蔬，可以使其在冬、春季节上市获取较高经济效益。科研人员探究温室内不同CO2浓度对番茄光合速率和产量的影响，结果如下表。请回答问题：

组别	净光合速率（μmol/(m2﹒s)）	产量（kg/hm2）
A0（对照组，大气CO2浓度）	24.50	70407.69
A1（600 μmol/L CO2浓度）	29.87	82682.69
A2（800 μmol/L CO2浓度）	36.24	90148.08
A3（1000 μmol/L CO2浓度）	37.28	97844.23

（1）随着温室CO2浓度的升高，进入叶绿体的CO2增多，与C5结合生成的______增加。CO2浓度升高还能提高Rubisco（催化CO2固定的酶）的活性，直接提高_____反应的速率，从而提高了光合速率和产量。

（2）科研人员进一步研究了温室内不同CO2浓度对番茄光合色素含量的影响，结果如图1。

由图1可知，随着温室CO2浓度的升高，分布在叶绿体______上的光合色素含量增加，吸收______增多，促进光反应产生更多______，最终提高了光合速率和产量。

（3）科研人员继续进行实验探索更合理的温室增施CO2方法，应用于实际生产。

实验组1：高浓度短时间增施，每日6:00~9:00增施浓度为800~1000 μmol/mol CO2；实验组2：低浓度长时间增施，每日6:00~16:00增施浓度为400~600 μmol/mol CO2；对照组：不增施CO2。

检测各组不同器官中干物质的量，结果如图2。请根据结果选择更为合理的方法并阐述理由：______。

Answer 1

【答案】C3 暗（碳） 类囊体膜 光能 ATP、NADPH、 O2 低浓度长时间增施组（实验组2）效果更好，本组果实中干物质含量最高

【解析】

根据表格分析，实验的自变量是二氧化碳浓度，因变量是净光合速率。A0组为对照组，与对照组相比，随着二氧化碳浓度的增加，净光合速率逐渐增加，产量也随之增加。

根据图1分析，与对照组相比，随着二氧化碳浓度的增加叶绿素a、叶绿素b逐渐增加，类胡萝卜素先不变后增加。

（1）光合作用暗反应过程中，五碳化合物与二氧化碳结合生成三碳化合物（C3）；Rubisco催化的是暗反应过程中二氧化碳的固定过程，因此CO2浓度升高提高了Rubisco（催化CO2固定的酶）的活性，将直接提高暗反应的速率，从而提高了光合速率和产量。

（2）根据以上分析已知，随着温室CO2浓度的升高，分布在叶绿体类囊体膜上的光合色素含量增加，吸收的光能增加，促进光反应产生更多的 ATP、NADPH、 O2，最终提高了光合速率和产量。

（3）根据图2分析可知，实验组2果实的干物质量最大，实验组1茎、叶的干物质量最大，因番茄的产量在于果实的干物质量，因此选用低浓度长时间增施组（实验组2）效果更好，本组果实中干物质含量最高。