Question

5．为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO₂浓度等条件与对照组相同．于中午12：30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：

		对照组	实验组一	实验组二	实验组三	实验组四
实验处理	温度/℃	36	36	36	31	25
	相对湿度/%	27	37	52	52	52
实验结果	光合速率/mgCO2•dm-2•h-1	11.1	15.1	22.1	23.7	20.7

回答下列问题：
（1）小麦吸收光能的色素除了叶绿素之外，还包括类胡萝卜素（或者胡萝卜素和叶黄素），这些色素分布在类囊体薄膜（类囊体或者基粒）（填具体结构）．
（2）小麦叶片气孔开放时，CO₂进入叶肉细胞的过程不需要（填“需要”或“不需要”）载体蛋白，不需要（填“需要”或“不需要”）消耗ATP．
（3）根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是湿度（相对湿度），其依据是在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大；并可推测，增加（填“增加”或“降低”）麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度．
（4）在实验组中，若适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度．

Answer 1

分析 1、光合作用分为光反应和暗反应阶段，光反应是水光解产生氧气、还原氢、ATP，发生在叶绿体的类囊体的膜上，类囊体膜上含有与光合作用有关的色素，包括叶绿素和类胡萝卜素；暗反应包括二氧化碳固定和三碳化合物还原，二氧化碳固定是二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物还原是三碳化合物被还原形成有机物、五碳化合物，该过程需要消耗还原氢、ATP，暗反应发生在叶绿体的基质中，叶绿体基质中含有与暗反应有关的多种酶．
2、由表格信息可知，该实验的自变量是温度和相对湿度，因变量是光合速率，因此该实验的目的是探究温度、相对湿度对光合作用速率的影响；对照组与实验组一、实验组二的温度相同，相对湿度不同，随着湿度的增大，光合作用速率增大；实验组二、三、四的湿度相同，温度不同，随温度下降，光合速率先升高后下降，说明光合作用的最适宜温度在25℃～36℃之间．

解答 解：（1）叶绿体中光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，类胡萝卜素包括叶黄素、胡萝卜素；叶绿素和类胡萝卜素分布在叶绿体的类囊体膜上．
（2）二氧化碳进入细胞是自由扩散，既不需要载体蛋白的协助，也不需要消耗能量．
（3）由表格信息可知，在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大，因此中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是相对湿度；相对湿度增大，光合速率增大，因此增加相对湿度可以降低小麦光合作用“午休”的程度．
（4）由表格信息可知，表格中36℃、31℃、25℃三个温度条件下，31℃时光合速率最大，因此36℃高于最适宜温度，25℃低于最适宜温度，因此第四组如果温度适当提高，可以提高光合作用的速率．
故答案为：
（1）类胡萝卜素（或者胡萝卜素和叶黄素）    类囊体薄膜（类囊体或者基粒）
（2）不需要    不需要
（3）湿度（相对湿度）    在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大       增加
（4）四         该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度

点评 本题旨在考查学生理解光合作用的物质变化和场所，叶绿体的结构和功能，影响光合作用的因素，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识进行推理、综合解答问题．