Question

4．在同一塊田地上單獨種植一種作物為單作，成行或成帶間隔種植兩種或兩種以上生長季節(jié)相近的作物為間作．如圖分別為玉米和大豆單作和間作的光合速率，請回答．

（1）光照強(qiáng)度為a時限制玉米光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度，光照強(qiáng)度為b點時大豆單作（單作/間作）CO₂的利用率高．與單作相比，玉米和大豆中間作時能提高產(chǎn)量的是玉米，呼吸作用大于單作的是玉米．
（2）觀察發(fā)現(xiàn)大豆在間作時葉片發(fā)黃，原因可能是葉綠素合成速率變慢或停止或葉綠素分解導(dǎo)致類胡蘿卜素的顏色顯露出來，此時提供給暗反應(yīng)的NADPH和ATP減少，導(dǎo)致光合作用減弱．
（3）玉米的穗位葉位于植株中下部，其生長狀況直接影響玉米籽中有機(jī)物的積累量．為探究穗位葉的光合產(chǎn)物是否頂部葉片運輸，可采用同位素標(biāo)記法進(jìn)行相關(guān)實驗：將玉米植株頂部2片葉遮光處理；用透明袋包住穗位葉，不影響其正常生長．實驗時向包住穗位葉的透明袋中通入¹⁴CO₂（或：C¹⁸O₂、帶有放射性標(biāo)記的CO₂），其他生長條件適宜，一段時間后檢測頂部葉片是否有放射性．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖示表示玉米和大豆分別在間作和單作時光照強(qiáng)度對光合作用速率的影響．圖示表明玉米間作時可以提高光合作用速率，大豆在單作時有利于提高光合作用速率．

解答 解：（1）光照強(qiáng)度為a時玉米還沒有大豆光飽和點，此時限制玉米光合速率的主要因素是自變量光照強(qiáng)度．光照強(qiáng)度為b點時，大豆單作）CO₂的利用率高，光合作用速率較間作時高．與單作相比，玉米和大豆中間作時，玉米能提高單位時間內(nèi)的光合作用強(qiáng)度，可以通過產(chǎn)量，據(jù)圖分析，玉米呼吸作用大于單作時的呼吸作用．
（2）間作時由于大豆葉綠素合成速率變慢或停止或葉綠素分解，導(dǎo)致類胡蘿卜素的顏色顯露出來，而使大豆在間作時葉片發(fā)黃；此時，光反應(yīng)減弱，提供給暗反應(yīng)的NADPH和ATP減少，導(dǎo)致光合作用減弱．
（3）光合作用的有機(jī)物中的碳原子來自于二氧化碳，所以探究穗位葉的光合產(chǎn)物是否向頂部葉片運輸，可采用同位素標(biāo)記法向包住穗位葉的透明袋中通入¹⁴CO₂ （或：C¹⁸O₂、帶有放射性標(biāo)記的CO₂），其他生長條件適宜，一段時間后檢測 頂部葉片是否有放射性．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度  單作  玉米  玉米
（2）葉綠素合成速率變慢或停止或葉綠素分解     NADPH和ATP
（3）¹⁴CO₂ （或：C¹⁸O₂、帶有放射性標(biāo)記的CO₂）     頂部葉片是否有放射性

點評 本題主要考查光合作用在生產(chǎn)實踐中的運用，意在強(qiáng)化學(xué)生對相關(guān)曲線的分析和對實驗的分析和處理能力．