Question

10．在初夏晴朗的白天，某蔬菜基地測定了某大棚蔬菜在不同條件下的凈光合作用強度（實際光和作用強度與呼吸作用強度之差），結果如下圖（假設塑料大棚外環境條件相同；植株大小一致、生長正常，栽培管理條件相同）：

（1）在曲線a中，與11時相比，13時植株葉綠體內C₃與C₅化合物相對含量較低的是C₃（C₃和C₅）；在11時和13時分別摘取植株上部成熟葉片用碘蒸氣處理，11時所取葉片顯色較淺（深或淺）．
（2）曲線b的峰值低于曲線a，其中兩個主要決定因素是光照強度、空氣中CO₂含量（光照強度、環境溫度、空氣中CO₂含量）．曲線c高于曲線b，原因是補充光照能使葉綠體產生更多的ATP和還原劑[H]用于CO₂的還原；若在棚內利用豆料植物做綠肥，可明顯增加土壤中氮（N）元素的含量，主要促進植株體內蛋白質和核酸（答出2個）等生物大分子的合成．
（3）6～9時和16～18時，曲線b高于曲線a，主要原因是此時段棚內溫度較高．
（4）光反應過程中，ATP中的能量來源于H⁺的電化學勢能．NH⁴⁺能增加類囊體膜對H⁺的通透性，從而消除類囊體膜兩側的H⁺濃度差．若將NH⁴⁺注入蔬菜葉肉細胞的葉綠體基質，ATP合成的速率將會減慢．

Answer 1

分析 曲線表示春末晴天某大棚蔬菜在不同條件下的表觀光合作用強度，即凈光合速率．圖中可以看出，在不覆蓋的情況下，中午氣孔會關閉，導致二氧化碳供應不足．c曲線覆蓋，并且白天還補充光照，因此光反應強，導致凈光合速率高于b曲線．
此處主要考慮光照強度和二氧化碳濃度對植物光合作用的影響．

解答 解：（1）在曲線a中，與11時相比，13時處于正午太陽光強，為減少水分的散失，氣孔關閉CO₂進入量減少，CO₂含量減少將抑制光合作用的暗反應中二氧化碳固定，而三碳化合物還原仍在進行，從而導致C₃含量減少．而在13時植株上部成熟葉片凈光合作用的累積量（淀粉）比11時多，11時所取葉片用碘蒸氣處理葉片顯色淺．
（2）曲線b的峰值低于曲線a，b全天蓋膜，a全天不蓋膜，所以膜內（棚內）空氣不流動，CO₂光合消耗的大于呼吸產生的，即小于外界空氣中CO₂的含量影響了暗反應，同時棚內光照強度減弱影響光反應，而溫度的改變對光合作用的影響不大．曲線c高于曲線b，原因是補充光照能使葉綠體產生更多的ATP、NADPH （[H]）用于CO₂還原．在棚內利用豆料植物做綠肥，豆料植物可利用根瘤菌固氮，所以可明顯增加土壤中氮（N）元素的含量，生物大分子中含氮元素的是蛋白質和核酸．
（3）6～9時和16～18時，曲線b高于曲線a，即光合作用強，主要原因是此時段棚內溫度較高．
（4）分析題意可知，NH⁴⁺能增加類囊體膜對H⁺的通透性，從而消除類囊體膜兩側的H⁺濃度差，因此若將NH⁴⁺注入蔬菜葉肉細胞的葉綠體基質，H⁺的電化學勢能降低，ATP合成的速率將會減慢．
故答案為：
（1）C₃     淺
（2）光照強度、空氣中CO₂含量    ATP和還原劑[H  氮（N）
蛋白質和核酸
（3）溫度
（4）減慢

點評 本題難度適中，考查了影響光合作用的環境因素等知識，解題關鍵能夠明確曲線圖中每個上升或下降趨勢的原因，主要是光照強度和二氧化碳濃度的變化．要求考生具有一定的識圖能力、分析能力和利用變量的方法分析光合作用強度的問題的能力．