Question

19．在春末晴朗白天，某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度如下图所示（假设塑料大棚外环境条件相同；植株大小一致、生长正常，栽培管理条件相同）．
（1）大棚种植蔬菜时，不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源，其原因是叶绿素对绿光吸收最少．
（2）在曲线a中，与11时相比，13时植株叶绿体内相对含量较高的C₅．（C₃\C₅）；在11时和13时分别摘取植株上部分成熟叶片用碘蒸汽处理．13时所取叶片显色较深（深、浅）．
（3）曲线c高于曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的ATP、[H]用于CO₂还原：6-9时和16-18时，曲线b高于曲线a，主要原因是此时段棚内温度较高．
（4）若在棚内施用用豆科植物沤制成的绿肥，可明显增加土壤中氮元素的含量，主要促进植株体内蛋白质和核酸（至少两项）等生物大分子的合成．
（5）植物光合作用产生的O₂来自H₂O，还是来自CO₂？请写出简单实验思路证明你的结论．

Answer 1

分析 曲线表示春末晴天某大棚蔬菜在不同条件下的表观光合作用强度，即净光合速率．图中可以看出，在不覆盖的情况下，中午气孔会关闭，导致二氧化碳供应不足．c曲线覆盖，并且白天还补充光照，因此光反应强，导致净光合速率高于b曲线．
此处主要考虑光照强度和二氧化碳浓度对植物光合作用的影响．

解答 解：（1）大棚种植蔬菜时，不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源，其原因是叶绿素对绿光吸收最少．
（2）在曲线a中，与11时相比，13时处于正午太阳光强，为减少水分的散失，气孔关闭CO₂进入量减少，光合作用减弱即实际光合作用强度与呼吸作用强度之差变小（不考虑温度对呼吸作用和光合作用的影晌），CO₂含量减少影响了光合作用的暗反应（减弱），CO₂减少消耗的C₅少，因此形成C₃少，而光反应产生ATP和[H]并没有少（光反应继续进行），所以不断地消耗C₃形成C₅，因而植株叶绿体内C₃与C₅化合物相对含量较高的是C₅．而在13时植株上部成熟叶片净光合作用的累积量（淀粉）比11时多，13时所取叶片用碘蒸气处理叶片显色深．
（3）曲线c高于曲线b，原因是补充光照能使叶绿体产生更多的ATP、[H]用于CO₂还原．6～9时和16～18时，曲线b高于曲线a，即光合作用强，主要原因是此时段棚内温度较高．
（4）在棚内利用豆料植物做绿肥，豆料植物可利用根瘤菌固氮，所以可明显增加土壤中氮（N）元素的含量，生物大分子中含氮元素的是蛋白质和核酸．
（5）植物光合作用产生的O₂来自H₂O，要证明首先分别标记CO₂和H₂O中的氧提供给两组植物作为光合作用的原料，分析两组植物光合作用释放的O₂仅在H₂¹⁸O组的植物中产生．
故答案为：（1）叶绿素对绿光吸收最少
（2）C₅      深  
（3）ATP、[H]温度
（4）蛋白质和核酸
（5）分别标记CO₂和H₂O中的氧提供给两组植物作为光合作用的原料，分析两组植物光合作用释放的O₂仅在H₂¹⁸O组的植物中产生

点评 本题难度适中，考查了影响光合作用的环境因素等知识，解题关键能够明确曲线图中每个上升或下降趋势的原因，主要是光照强度和二氧化碳浓度的变化．要求考生具有一定的识图能力、分析能力和利用变量的方法分析光合作用强度的问题的能力．