Question

10．为了提高设施农业的经济效益，科研人员对温室栽种的作物进行了相关研究．表中数据为在密闭实验装置内，给予不同光照强度时所测到的该作物氧气释放量；图1表示该作物相对光合速率（即不同叶龄时的净光合速率与B点时的比值）与叶龄的关系，A点表示幼叶成折叠状，B点表示叶片充分展开；图2中曲线1、2分别表示作物在适宜的光照强度下不同温度时的实际光合量和净光合量．请回答下列问题：

光照强度（klux）	0	2	4	6	8	10	12	14
O2释放量（uL/cm2）	-0.2	0	0.2	0.4	0.8	1.2	1.2	1.2

（1）绿色植物释放O₂的同时还产生[H]和ATP用于暗反应；由表可知，在光照强度为4klux时，该作物光合作用的实际产氧量为0.4uL/cm²叶面•min．
（2）图1中AB段相对光合速率上升，从光反应角度分析原因是幼叶展开，叶面积增大，光合色素含量增多，CD段相对光合速率明显下降的原因是叶片衰老，叶绿素含量减少，相关酶活性降低．
（3）由图2分析，假如植物生活在12小时光照、12小时黑暗的环境中，则在环境温度高于约35℃时该植物就不能正常生长，原因是此时净光合量与呼吸量相等，大于35℃则净光合量小于呼吸量，植物不能正常生长．
（4）根据以上研究结果，该温室作物白天生长的最佳环境条件是光强为10klux、室温为25℃．

Answer 1

分析 根据光反应的过程和0₂实际的产生量=净的氧气释放量+细胞呼吸氧气消耗量分析（1）．根据光反应阶段需要光、色素和相关的酶分析（2）．根据植物能正常生长必须是光照时的净光合量大于黑暗时的呼吸量分析（3）．根据作物白天生长的最佳环境条件是：O₂释放速率达到最快时对应的最小光照强度，净光合速率最大时对应的温度分析（4）．

解答 解：（1）绿色植物光合作用的光反应阶段：①水$\stackrel{光解}{→}$0₂+[H]；②ADP+Pi+光能→ATP．其中[H]和ATP用于暗反应中三碳化合物的还原．在光照强度为0时，测到的O₂释放量为-0.2（uL/cm2叶面•min），即细胞呼吸氧气消耗量为0.2（uL/cm2叶面•min）．在光照强度为4klux时，测到的O₂释放量为0.2（uL/cm2叶面•min）即为该作物光合作用的净的氧气释放量．因此在光照强度为4klux时，0₂实际的产生量=净的氧气释放量+细胞呼吸氧气消耗量=02+0.2=0.4（uL/cm2叶面•min）．
（2）植物光合作用的光反应阶段需要光、色素和相关的酶．因此，图1中AB段相对光合速率上升，从光反应角度分析原因是幼叶展开，叶面积增大，光合色素含量增多；CD段相对光合速率明显下降的原因是叶片衰老，叶绿素含量减少，相关酶活性降低．
（3）图2中曲线1、2分别表示作物在适宜的光照强度下不同温度时的实际光合量和净光合量．植物能正常生长必须是光照时的净光合量大于黑暗时的呼吸量．35℃时净光合量与呼吸量相等，大于35℃则净光合量小于呼吸量，植物不能正常生长．
（4）作物白天生长的最佳环境条件是O₂释放速率达到最快时对应的最小光照强度，净光合速率最大时对应的温度．因此，该温室作物白天生长的最佳环境条件是光强为10klux、室温为25℃．
故答案为：
（1）[H]和ATP　0.4
（2）幼叶展开，叶面积增大，光合色素含量增多　  叶片衰老，叶绿素含量减少，相关酶活性降低
（3）35℃此时净光合量与呼吸量相等，大于35℃则净光合量小于呼吸量，植物不能正常生长
（4）光强为10 klux、室温为25℃

点评 本题以图形为载体，考查了影响光合作用速率的环境因素等相关知识．考查了学生识图、析图能力，运用所学知识分析和解决问题的能力，综合理解能力，有一定的难度．