Question

7．平谷区是全国著名的大桃之乡，温室栽培与露天栽培相结合，是果农提高收益的有效措施．
（1）某科研小组在温室栽培某品种桃树，探究不同光照强度对叶片光合作用的影响，实验期间分别于11时和15时打开和关闭通风口，结果如图，据图1回答．
①Rubisco酶是植物光合作用的一种关键酶，它所催化的反应是无机碳进入生物群落的主要途径，由此可知它应存在的场所是叶绿体基质，并参与催化CO₂固定过程．
②上述实验中，通过改变黑色遮阳网的层数来设置不同的弱光环境．图1中10时到11时的时间段内，限制各组光合速率的主要因素是CO₂浓度（CO₂含量）．
10时，实验组除去遮阳网，短时间内C₃的含量将减少．17时，T2组叶肉细胞产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体．
（2）桃农发现干旱较正常灌水的桃树幼苗根系数量多且分布深，科研人员对干旱及干旱恢复后，桃树幼苗光合产物分配进行了研究．将长势一致的桃树幼苗平均分成正常灌水、干旱、干旱恢复三组，只在幼苗枝条中部成熟叶片给以¹⁴C0₂，检测光合产物的分布如图2．
①由图2可知，干旱处理后，¹⁴CO₂供给叶的光合产物输出量（运出量）减少，与幼叶和茎尖相比，细根获得光合产物的量高（多），表明干旱处理的细根比幼叶和茎尖竞争或获取光合产物的能力强．
②幼叶和茎尖干旱恢复供水后，获得有机物能力部分恢复（光合产物分配量增多，但仍低于正常灌水组）．
③干旱后恢复供水，短期内细根的生长速度比对照组快．若要证明此推测，下列观测指标选择恰当的是ABD．
A．细根数量                  B．细根长度
C．根尖每个细胞DNA含量       D．细胞周期时间．

Answer 1

分析 影响光合作用的环境因素包括光照强度、温度和二氧化碳浓度等．
分析曲线图：实验中自变量为不同光照强度、时间，其中通过改变 黑色遮阳网的层数来设置不同光照；由于大棚开始时密闭的，光合作用不断消耗二氧化碳，大棚内的二氧化碳浓度不断下降，导致10时到11时的时间段内光合速率下降；
分析柱形图：比较光合产物的滞留量，干旱处理的实验组光合产物滞留量最高；比较光合产物的分配量，与幼叶和茎尖相比，细根获得光合产物多，并且细根中干旱后恢复供水的实验组分配量最高．

解答 解：（1）①光合作用过程中，二氧化碳参与光合作用的暗反应阶段的二氧化碳的固定，即Rubisco酶催化CO₂固定过程，场所为叶绿体基质．
②上述实验中，实验的自变量为光照强度，通过改变黑色遮阳网的层数来设置不同的弱光环境．图1中10时到11时的时间段内，光合速率均有所下降，这是由于温室中的二氧化碳浓度降低，即限制各组光合速率的主要因素是CO₂浓度（CO₂含量）．
10时，实验组除去遮阳网，导致光反应增强，产生的ATP和[H]增多，促进暗反应中三碳化合物的还原，短时间内C₃的含量将减少．17时，T2组的净光合速率为0，对于整个植株来说，光合作用等于呼吸作用，而叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用，因此产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体．
（2）桃农发现干旱较正常灌水的桃树幼苗根系数量多且分布深，科研人员对干旱及干旱恢复后，桃树幼苗光合产物分配进行了研究．将长势一致的桃树幼苗平均分成正常灌水、干旱、干旱恢复三组，只在幼苗枝条中部成熟叶片给以¹⁴C0₂，检测光合产物的分布如图2．
①分析柱形图可知，干旱处理后，光合作用产物滞留量最多，表明¹⁴CO₂供给叶的光合产物输出量（运出量）减少；与幼叶和茎尖相比，细根获得光合产物的量高（多），表明干旱处理的细根比幼叶和茎尖竞争或获取光合产物的能力强．
②幼叶和茎尖干旱恢复供水后，比较光合产物分配量可知，获得有机物能力部分恢复（光合产物分配量增多，但仍低于正常灌水组）．
③干旱后恢复供水，由于细根的光合产物分配多，导致短期内细根的生长速度比对照组快．
若要证明此推测，下列观测指标选择恰当：
A．细根数量越多，表明细根生长越快，A正确；                  
B．细根长度越长，也表明细根生长越快，B正确；
C．根细胞进行的是有丝分裂，根尖每个细胞DNA含量均相同，C错误；       
D．细胞周期时间越短，说明生长越旺盛，D正确．
故答案为：
（1）①叶绿体基质         CO₂ 固定
②黑色遮阳网的层数        CO₂浓度（CO₂含量）     减少      叶绿体和线粒体
（2）①输出量（运出量）        高（多）       竞争或获取光合产物的能力强
②获得有机物能力部分恢复（光合产物分配量增多，但仍低于正常灌水组）
③快      ABD（答全才得分）

点评 本题考查了影响光合作用的环境因素，要求考生能够识记光合作用过程中各阶段的物质变化以及对应的场所，能够结合题意分析曲线图，同时要求考生具有一定的实验分析能力和数据处理能力，难度适中．