Question

7．某种植物在夏季晴天光合作用强度变化曲线右如图所示．请回答下列有关问题：
（1）在12：00左右出现光合作用强度“低谷”．请比较图中B、C两个点对应的时刻，B点叶肉细胞叶绿体中三碳酸分子的含量相对较高．
（2）曲线中B点CO₂吸收速率高的原因是光照充足，温度适宜，光合速率高．
（3）研究发现，在其他环境因子相对稳定时，植物根系部位土壤相对缺水是导致气孔关闭的主要因素．请据此推测图中C、D两个点对应的时刻中，C点根系部位土壤溶液的浓度较高．
（4）研究还发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质X．有人推测根部合成X运输到叶片，能调节气孔的开闭．他们做了如下实验：
a．从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶．
b．分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中．
c．一段时间后，测得的有关数据如下表所示．（注：气孔导度越大，气孔开启程度越大）

测量指标 分组	培养液中X的浓度/mol•m-3
	5×10-5	5×10-4	5×10-3
叶片中X的浓度/mol•g-1（鲜重）	2.47	2.97	9.28
叶片中的气孔导度/mol•m-2•a-1	0.54	0.43	0.27

①以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正a．样本量太小．应“从同一部位取叶片若干，等分为三组”
b．缺乏空白对照．增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中．
②若表中数据为方案完善后得到的结果，那么可推测，随着培养液中X的浓度增大，叶片光合作用强度将降低（或减弱），主要原因是大量气孔关闭，植物吸收的CO₂减少，碳反应减弱．

Answer 1

分析 本图为典型的夏季晴朗一天光合作用的变化曲线图，图中BC段由于光照过强，温度过高，导致植物气孔关闭，二氧化碳吸收减少，从而导致光合作用下降．图中纵轴表示二氧化碳的净吸收量，即为净光合速率，因此图中A、E两点时为光补偿点，此时光合速率等于呼吸速率．

解答 解：（1）在12：00（C点）左右出现光合作用强度“低谷”，此时叶片气孔处于关闭状态的数量增多，CO₂不能进入细胞，所以此时CO₂浓度相对较低，即B点（或10：00）的CO₂浓度相对较高，三碳化合物生存较多．
（2）据图分析，曲线中B点CO₂吸收速率高的原因是光照充足，温度适宜，光合速率高．
（3）根据题意，C点时刻和D点比较，C点气孔关闭，可知此时植物根系部位土壤相对缺水，即根系部位土壤溶液的浓度较高．
（4）①实验设计要遵循对照原则、平行重复原则、等量原则、单一变量原则等．本实验每组只有1片叶，数量太少，可能会有误差，并且缺少空白对照．
②通过表中数据可以看出，随着X的浓度增加，气孔导度降低，大量气孔关闭，植物吸收的CO₂减少，碳反应减弱，即气孔开启程度降低，蒸腾作用强度降低．
故答案为：
（1）B                                                                
（2）光照充足，温度适宜，光合速率高                                    
（3）C                                                                 
（4）①a．样本量太小．应“从同一部位取叶片若干，等分为三组”
b．缺乏空白对照．增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中
②降低（或减弱）    大量气孔关闭，植物吸收的CO₂减少，碳反应减弱

点评 本题难度适中，以夏季晴朗无云的某天植物光合作用强度变化曲线为载体，考查了影响光合作用的环境因素等知识，解题关键能够明确曲线图中每个上升或下降趋势的原因，主要是光照强度和二氧化碳浓度的变化．