Question

科研人员研究了棉花去除棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，回答下列问题；
（1）棉花叶肉细胞中色素主要分布在

 

，参与光合作用的原料进入叶肉细胞的方式是

 

．
（2）图l为选取至少具有15个棉铃（果实）的植株，去除不同比例的棉铃，进行研究棉花去铃后对叶片光台作用的影响．分析可知，叶片光合速率大小与棉铃数量呈

 

（填正或负）相关，其中对照组棉花植株的CO₂固定速率相对值是

 

．
（3）已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，去除棉铃后，植株叶片中的

 

增加，因此叶片光合产物利用量减少输出量降低，推测光合产物在叶片中积累，验证上述推测是方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测

 

叶片的光合产物含量和光合速率，与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是

 

，则支持上述推测．
（4）图2为在适宜光强条件下，棉花光合速率和呼吸速率随温度变化的曲线．温度主要是通过影响

 

来影响棉花光合速率和呼吸速率．在30℃时棉花净光合速率是

 

μmolO₂mg^-1?h^-1叶绿素，棉花光合作用生产量最大时的温度是

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素

专题：

分析：从图中曲线可知，随去除棉铃的增加，光合速率逐渐降低，故叶片光合速率大小与棉铃数量呈正相关，其中不去除棉铃的为对照组．由于图中光合作用曲线为净光合作用，由图中数据可知30℃时棉花净光合速率是150μmolO₂mg^-1?h^-1，棉花光合作用生产量最大即总光合作用最大，即净光合作用和呼吸作用之和最大，从图中可知，35℃光合作用生产量最大．因酶的催化作用需要适宜的条件，故温度影响光合作用和呼吸作用主要是通过影响酶的活性来实现的．

解答： 解：（1）棉花叶肉细胞中色素主要分布在类囊体薄膜上，参与光合作用的原料水和二氧化碳进入叶肉细胞的方式都是自由扩散．
（2）从图中曲线可知，随去除棉铃的增加，光合速率逐渐降低，故叶片光合速率大小与棉铃数量呈正相关，其中不去除棉铃的为对照组，从图中数据可知此时CO₂固定速率相对值是28．
（3）由图1可知，随去除棉铃的百分率逐渐提高，叶片干重百分比逐渐升高．去除棉铃后，叶片光合作用产生有机物含量虽然降低，但最终净光合作用积累有机物量提高，去除掉棉铃以后并对部分叶片进行遮光处理，这是唯一的变量，如果检测到未遮光的叶片有机物不再积累，则未遮光的叶片的有机物运输到遮光的叶片中去了，说明了遮光叶片是需要光合产物输入的器官．
（4）因酶的催化作用需要适宜的条件，故温度影响光合作用和呼吸作用主要是通过影响酶的活性来实现的．由于图中光合作用曲线为氧气的释放速率，故为净光合作用，由图2中数据可知30℃时棉花净光合速率是150μmolO₂mg^-1?h^-1，棉花光合作用生产量最大即总光合作用最大，即净光合作用和呼吸作用之和最大，从图2中可知，35℃两者之和最大，故棉花光合作用生产量最大时的温度是35℃．
故答案为：
（1）类囊体膜 自由扩散
（2）正   28
（3）有机物    未遮光     光合产物含量下降，光合速率上升
（4）酶的活性  150   35℃

点评：本题考查了光合作用和呼吸作用的过程和影响因素，意在考查学生的理解和应用能力及识图判断能力，试题难度中等．