Question

18．K是高等植物必需的矿质元素，是多种酶的活化剂．为了研究钾肥用量对烟草光合作用的影响，实验者将相同数量的烟草种子播种在4组花盆中，除对照组CG外，G₁、G₂、G₃组分别施用0.1g、0.4g、0.7g钾肥，其他条件适宜且相同，15天后，对四组幼苗分别进行实验，实验装置和所得实验数据绘制成的曲线如图所示，整个实验在25℃恒温环境中进行，且同一组烟草呼吸作用强度不变．请回答下列问题：

（1）钾元素进入植物体细胞的方式为主动运输，为了确定钾元素对光合作用影响的内在原因，实验者通过纸层析法分离色素后，测得实验组中第三条色素带（从上自下）均明显宽于CG组，推测其原因是：钾元素是叶绿素a合成酶的活化剂．
（2）当测定图2中A点数据时，图1装置的处理方式为避光处理，若同一组不同花盆中的烟草植株数不同，对于图2中B点无影响．
（3）若在平均光照强度为140W、光照12小时条件下，G₁组处理一昼夜后，液滴的移动方向及距离是右移4.8cm．通过图2分析，在光照足够强的情况下，随着钾肥使用量的增加，对植物制造有机物的影响是在一定范围内，随着钾肥使用量的增加，植物制造的有机物也增加．超过一定范围后，随着钾肥使用量的增加，植物制造的有机物减少．

Answer 1

分析 图中二氧化碳缓冲液能够维持实验过程中二氧化碳浓度的相对稳定，因此有色液滴移动的距离，反映的是植物光合作用产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量的差值，即表示的是净光合作用速率，而灯瓦数的大小表示光照强度的高低，对此采用对比法分析图中曲线的变化趋势并结合题意进行解答．

解答 解：（l）钾元素是以离子状态进入植物细胞的，其方式为主动运输．纸层析法分离色素的结果是，四条色素带从上自下依次为是胡萝素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b．已知K是多种酶的活化剂．若测得实验组中第三条色素带（从上自下）均明显宽于CG组，说明实验组的叶绿素a含量明显多于对
照组则其原因是：钾元素是叶绿素a合成酶的活化剂；
（2）灯瓦数的大小表示光照强度的高低．图2中A点光照强度为零，因此当测定图2中A点数据，需将图1装置进行避光处理，图2中的B为光补偿点
（光合速率与呼吸速率相等时的光照强度），因此若同组不同花盆中的烟草植株数不同对于图2中B点无影响；
（3）在平均光照强度为140W条件下，G1组液滴移动的速率为1.0cm/h（表示净光合速率，在平均光照强度为OW条件下，G1组液滴移动的速率为
-0.6cm/h（表示呼吸速率）．若在平均光照强度为140光照12小时条件下，G1组处理一昼夜后，液滴的移动距离是
（1．Ocm/h x 12h-0.6cm/h x 12h=4.8cm，液滴右移．图2显示：钾肥施用量依次为O.1g.0.4g的Gl．G2组的净光合速率依次递增且高于CG组，而
钾肥施用量为0.7g的G3组的净光合速率低于CG组，这说明：在一定范围内，随着钾肥使用量的增加，植物制造的有机物也增加．超过-定范围后
随着钾肥使用量的增加植物制造的有机物减少．
故答案为：（1）主动运输       叶绿素a合成酶
（2）避光处理       B
（3）右移4.8cm         在一定范围内，随着钾肥使用量的增加，植物制造的有机物也增加．超过一定范围后，随着钾肥使用量的增加，植物制造的有机物减少

点评 此题的难点在于对（3）题理解，其切入点是图中有色液滴移动的距离所表示的生理意义：由于二氧化碳缓冲液能够维持二氧化碳浓度的恒定，因此有
色液滴移动的距离是由光合作用产生的氧气量与有氧呼吸消耗的氧气量差值而导致的袋中气体压强的变化引起，测量的是净光合速率，在此甚础上运
用实际光合速率=净光合速率+呼吸速率，结合题意对相关问题进行分析作答．