Question

【題目】生產(chǎn)實(shí)踐中需注意控制環(huán)境溫度，避免低溫和高溫對(duì)光合作用的不利影響，創(chuàng)造植物生長(zhǎng)發(fā)育的最適溫度環(huán)境，達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。黃瓜植株光合作用、呼吸作用與溫度的關(guān)系如圖�；卮鹣铝袉�(wèn)題:

（1）適合黃瓜植株生長(zhǎng)的最適溫度是____________。該溫度_____________（填“是”“不是”或“不一定是”）黃瓜植株光合作用的最適溫度。

（2）在低于10℃條件下，黃瓜植株的光合速率明顯下降，可能的原因是（______）

A.葉綠體中類(lèi)囊體薄膜結(jié)構(gòu)受損，H2O的光解速率下降

B.暗反應(yīng)所需酶的活性降低，CO2的固定和C3的還原受阻

C.低溫抑制根毛細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸吸收水分，造成葉片水分虧缺和氣孔關(guān)閉

D.光合產(chǎn)物運(yùn)輸速率降低，在葉綠體基質(zhì)中積累會(huì)抑制暗反應(yīng)

E.植物吸收更多光能以抵御寒冷，導(dǎo)致光反應(yīng)可利用的光能減少

（3）通過(guò)“溫度對(duì)光合作用和呼吸作用的影響曲線”分析，指導(dǎo)菜農(nóng)在溫室栽培中可以通過(guò)___________________________措施來(lái)使黃瓜達(dá)到增產(chǎn)的效果。

（4）科研工作者在指導(dǎo)菜農(nóng)進(jìn)行大棚種植時(shí)，給出上圖對(duì)菜農(nóng)進(jìn)行科普講座，在其他條件適宜情況下，請(qǐng)你幫助菜農(nóng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證適合黃瓜植株生長(zhǎng)發(fā)育的最適溫度，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)思路：__________________________________。

預(yù)期結(jié)果：___________________________________。

Answer 1

【答案】25℃ 不是 ABD 白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降溫以保持較高的晝夜溫差 實(shí)驗(yàn)思路：取生長(zhǎng)狀況相同的黃瓜植株若干，平均分成若干組（5～6組），編號(hào)1至6號(hào)，分別置于20℃～30℃范圍內(nèi)的一系列溫度梯度下培養(yǎng)，測(cè)量不同溫度下的CO2吸收量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果判斷最適溫度 預(yù)期結(jié)果：測(cè)得CO2吸收量最高值對(duì)應(yīng)的溫度是25℃

【解析】

據(jù)圖分析，黃瓜植株凈光合作用最大時(shí)的溫度為25℃，此時(shí)單位時(shí)間內(nèi)積累的有機(jī)物最多；黃瓜植株總光合速率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度約為30℃，呼吸速率最大時(shí)的溫度約為50℃，據(jù)此分析。

（1）據(jù)圖可知，黃瓜植株在25℃時(shí)凈光合速率最大，故黃瓜植株生長(zhǎng)的最適溫度是25℃。該溫度不是黃瓜植株光合作用的最適溫度，光合作用的最適溫度為30℃。

（2）A、在低于10℃條件下，低溫很可能導(dǎo)致葉綠體中類(lèi)囊體薄膜結(jié)構(gòu)受損，導(dǎo)致光反應(yīng)受到影響，H2O的光解速率下降，A正確；

B、低溫影響酶活性，暗反應(yīng)所需酶的活性降低，CO2的固定和C3的還原受阻，導(dǎo)致光合速率下降，B正確；

C、根毛細(xì)胞吸收水分是自由擴(kuò)散，C錯(cuò)誤；

D、低溫條件下，光合產(chǎn)物運(yùn)輸速率降低，積累在葉綠體基質(zhì)中，反過(guò)來(lái)會(huì)抑制暗反應(yīng)的進(jìn)行，D正確；

E、植物吸收光能用于光合作用，利用呼吸產(chǎn)生的能量抵御寒冷，E錯(cuò)誤；

故黃瓜植株的光合速率明顯下降可能的原因是ABD。

（3） 據(jù)圖可知，光合作用或呼吸作用的強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)，隨溫度升高而增大，但是當(dāng)溫度增大到一定程度，光合作用或呼吸作用的強(qiáng)度反而會(huì)減弱；故在一定的溫度范圍內(nèi)，提高溫度能增大光合作用和呼吸作用的強(qiáng)度，因此，菜農(nóng)在溫室栽培時(shí)，可以通過(guò)白天適當(dāng)升溫來(lái)增強(qiáng)光合作用，晚上適當(dāng)降溫以降低呼吸作用，以此來(lái)保持較高的晝夜溫差措施來(lái)使黃瓜達(dá)到增產(chǎn)的效果。

（4）據(jù)題圖可知，黃瓜植株生長(zhǎng)的最適溫度是25℃，若要驗(yàn)證適合黃瓜植株生長(zhǎng)發(fā)育的最適溫度，則需要設(shè)置一系列溫度梯度，檢測(cè)凈光合作用的大小，即不同溫度下的CO2吸收量；故實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：

實(shí)驗(yàn)思路：取生長(zhǎng)狀況相同的黃瓜植株若干，平均分成若干組（5～6組），編號(hào)1至6號(hào)，分別置于20℃～30℃范圍內(nèi)的一系列溫度梯度下培養(yǎng)，測(cè)量不同溫度下的CO2吸收量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果判斷最適溫度

預(yù)期結(jié)果：測(cè)得CO2吸收量最高值對(duì)應(yīng)的溫度是25℃