Question

13．为研究高温对盛花期棉花植株光合速率的影响，研究者将A、B、C三个品系植株从30℃环境移入40℃环境培养，测得相关数据如图1．请分析回答下列问题：

（1）请根据图1回答，在高温环境下，三个品系光合速率均下降，原因可能有：
①高温破坏了类囊体薄膜（细胞结构），使光能捕获效率下降，光反应受到抑制．
②高温下，气孔开放度下降，使二氧化碳固定减弱，暗反应受到抑制．
（2）三个品系中的A品系在高温条件下光合速率下降最少．原因之一是该品系在高温下蒸腾速率增加更显著，因而能更有效地散热，以降低高温对叶绿体结构和功能的影响．
（3）在30℃时，测定三个品系光合速率变化情况如图2．在P点时，三条曲线重合，表明三种品系的呼吸作用速率相等；光照强度为Q时，三个品系植物固定CO₂的量A＞B＞C（填大小关系，用“A、B、C”和“＞”表示）；与P点相比，Q点时细胞内消耗[H]的场所不同的是叶绿体基质．

Answer 1

分析 分析图解：
图1中，与30℃环境条件比较，移入40℃环境培养，三个品系的蒸腾速率均增强，而光合速率、气孔开放度以及光能捕获效率均下降；三个品系中A品系蒸腾作用最强，散热最快，能降低高温对植物的影响．
分析图2曲线可知，随着光照强度增大，棉花光合速率也随之增大，当光照强度过高时，光合速率开始下降．P点光照强度为0，植物只进行细胞呼吸，则P点所对应的值表示细胞呼吸强度．

解答 解：（1）①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，类囊体薄膜被破坏，导致三种品系的光能捕获效率下降，光反应受到抑制．
②另一方面，由于高温导致三个品系气孔开放度下降，进入叶肉细胞的二氧化碳减少，暗反应受到抑制．
（2）从图1所示可知，三个品系中的A品系在高温条件下光合速率下降最少．可能是由于A品系蒸腾作用最强，散热最快，能降低高温对植物的影响．
（3）图2曲线中，P点时光照强度为0，植物只进行呼吸作用，在P点时，三条曲线重合，表明三种品系的呼吸作用速率相等；由于三种品系的呼吸速率相等，而曲线纵轴的光合速率其实表示净光合速率，从曲线趋势看出，A品系总光合速率＞B品系总光合速率＞C品系总光合速率，因此光照强度为Q时，三个品系植物固定CO₂的量A＞B＞C；P点只进行呼吸作用，而Q点同时进行光合作用和呼吸作用，因此Q点时特有的细胞内消耗[H]的场所为叶绿体基质．
故答案为：
（1）①类囊体薄膜     ②气孔开放度下降       
（2）A     蒸腾速率增加
（3）三种品系的呼吸作用速率相等         A＞B＞C     叶绿体基质

点评 本题考查了光合作用和呼吸作用的有关知识，要求考生能够掌握影响光合作用的环境因素，能够运用结构决定功能的原理分析光合速率下降的原因，并能够结合题图信息准确答题．