Question

10．将甲、乙、丙三个品系的棉花植株从30℃环境移入40℃环境中培养，测得相关数据变化情况如图1所示．图2是甲品系棉花植株在温度适宜的情况下测定的光合速率随光照强度的变化曲线，如表是测定图2中Q点各组相对气孔开度、水分利用效率的记录数据．回答下列相关问题：

组别	相对气孔开度（%）	水分利用效率
A	100	1.78
B	62	1.81
C	83	3.10
D	47	3.25

（1）分析图1、图2，影响棉花植株光合速率的环境因素有光照强度、C0₂浓度、温度、水分．甲、乙、丙三个品系的棉花植株在相同条件下的光合速率不同，从生物多样性的角度分析，这是由基因多样性造成的．
（2）图2中，M点时，B组棉花植株产生ATP的场所有细胞质基质、叶绿体和线粒体．M点时，D棉花植株光合作用所需CO₂的来源有呼吸作用生和从外界环境中吸收（或线粒体和外界环境）．
（3）髙温环境下，甲、乙、丙三个品系的棉花植株中甲品系对高温的耐受力最强．
（4）分析图2和上表数据可知，Q点时，干旱降低棉花植株净光合速率的原因是①气孔开度降低，部分气孔关闭，CO₂吸收减少；②呼吸速率增大．CO₂浓度倍增不仅能提高棉花植株的净光合速率，还能通过提高水分利用效率来增强抗旱能力．

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，三个品系中光合速率、气孔导度和光能捕获效率都较高．影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等，图2中，A组为对照组，B、C、D组为实验组．据此分析作答．

解答 解：（1）根据题意和题图可知，影响棉花植株光合速率的环境因素有光照强度、C0₂浓度、温度、水分等．甲、乙、丙三个品系的棉花植株在相同条件下的光合速率不同是由于基因的多样性造成的．
（2）图2中，M点时，B组棉花的净光合速率等于0，光合作用与呼吸作用都可以此时ATP，所以产生ATP的场所有细胞质基质、叶绿体和线粒体．M点时，D棉花植株净光合速率大于0，光合作用所需CO₂的来源有 呼吸作用生和从外界环境中吸收（或线粒体和外界环境）．
（3）图1中，甲品系处理后的光合速率、气孔导度和光能捕获效率所占的百分比较高，因而最耐高温．
（4）分析图2和表中数据可知，Q点时，干旱导致气孔开度降低，部分气孔关闭，CO₂吸收减少，同时呼吸速率增大而使棉花植株净光合速率降低．CO₂浓度倍增不仅能提高棉花植株的净光合速率，还能通过提高水分利用效率来增强抗旱能力．
故答案为：
（1）光照强度、C0₂浓度、温度、水分      基因多样性
（2）细胞质基质、叶绿体和线粒体      呼吸作用生和从外界环境中吸收（或线粒体和外界环境）
（3）甲
（4）气孔开度降低，部分气孔关闭，CO₂吸收减少    呼吸速率增大     水分利用效率

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．