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1. 在无土栽培生产实践中，氧不足已成为困扰无土栽培技术大规模应用于生产的限制因子，科研人员拟从优化无土栽培营养液配方入手进行改进。钾是植物光合作用必需的矿质元素，他们以南瓜植株为实验材料，采用营养液水培法进行了实验研究，结果如下表所示。请回答下列相关问题：

处理

净光合速率[μmol/（m2·s）]

光补偿点[μmol/（m2·s）]

气孔导度[mol/（m2·s）]

胞间CO2浓度（μmol/mol）

通气对照

19.58

20.9

0.34

266

低氧胁迫

13.17

25.3

0.29

248

低氧缺钾

8.96

28.7

0.24

226

低氧高钾

19.06

22.5

0.37

270

(1) 据以上实验结果，可以得出低氧胁迫导致南瓜植株净光合速率降低的主要原因是。比较各组实验结果，可采取措施来缓解低氧胁迫造成的影响。
(2) 以上实验结果还能说明，在无土栽培生产中若要维持南瓜植株的光合作用与呼吸作用的平衡，需要的光照强度（填“较高”或“较低”），理由是。
(3) 研究表明，钾离子还能促进叶肉细胞中光合产物的运出，说明光合产物积累也是低氧缺钾组净光合速率降低的原因之一。某兴趣小组同学查阅文献得知蔗糖是光合作用的主要末端产物，而基因M能指导细胞膜上蔗糖转运蛋白的合成。请以南瓜植株为实验材料设计实验，证明光合产物积累会导致植物净光合速率下降。（简要写出实验思路及预期结果）。
【考点】
影响光合作用的环境因素; 光合作用和呼吸作用的区别与联系;
【答案】

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综合题 普通
能力提升
真题演练
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1. 为研究CO2浓度和CO3浓度上升对农作物的影响，研究人员将生长状况一致的甲、乙品种水稻植株各分为4组，在不同大气条件下连续生长75天，在第55天65天、75天分别检测植物的净光合速率，各组实验处理及结果如下表所示：

检测结果

 

实验处理

净光合速率（μmol·m-2·s-¹）

品种甲

品种乙

55天

65天

75天

55天

65天

75天

对照组（常态大气浓度）

33.0

33.0

33.0

30.2

30.2

302

实验组一（高CO2浓度）

35.3

35.3

35.3

33.3

3.43

3.4

实验组二（高O3浓度）

31.2

31.2

27.5

260

26.0

21.2

实验组三（高CO2浓度+高O3浓度）

33.0

33.0

30.1

31.2

30.0

25.2

（注：净光合速率是指在一定光照条件下，一定量的植物在单位时间内吸收外界的CO2的量）

回答下列问题：

(1) 光合作用中CO2在叶绿体基质中经过和两个过程，生成糖类等有机物。
(2) 若要进一步获取甲、乙两个品种水稻植株的光合速率，还要检测这两个品种水稻植株的呼吸速率，测定光合速率的思路是。
(3) 据表分析，长时间高浓度的O3对水稻光合作用产生明显抑制，对水稻植株的抑制作用更明显；高浓度CO2可（填“提高”或“降低”）高浓度O3对水稻净光合作用的抑制效果。
(4) 理论上，大气中CO2浓度不断升高会使绿色植物的光合作用逐渐增强。但是，有科学家认为，大气中CO2升高带来的气温升高会使光合作用受到一定程度的抑制。请根据所学知识，从光合作用角度说明提出这个观点的理由可能是（答一点）。
综合题 普通
2. 番茄喜温，冷害（零上低温对植物的伤害）是栽种番茄时常遇到的-种自然灾害。硅作为植物生长中的有益元素，能增强植物的逆境耐受性。为探究外源硅对番茄幼苗低温耐受性的机制，研究小组以某品种番茄幼苗开展实验，B、C、D组均处于会造成冷害的同-低温条件，C、D组分别叶面喷施适宜浓度的离子硅、纳米硅溶液，培养9天后测定相关指标，结果如表。

组别

处理

结合水

/自由水（%）

自由水含量

（%）

叶绿素含量

（mg·g-1）

气孔导度

（mol·m-2·s-1）

净光合速率

（µmol）·m-2·s-1

总根体积

（cm3）

A

常温+蒸馏水

2.56

2.33

2.56

0.21

10.88

2.14

B

低温+蒸馏水

?

0.61

1.54

0.04

5.97

1.61

C

低温+离子硅

4.69

1.25

1.73

0.17

7.21

2.23

D

低温+纳米硅

2.47

2.01

1.65

0.12

7.22

2.65

回答下列问题：

(1) 番茄幼苗对低温有不同的适应方式，据表推测，低温环境下，番茄细胞结合水自由水比值的变化是 ， 从而避免低温对细胞的损害；喷施外源硅可适度（填“提升”或“降低”）细胞的水分代谢，根部在结构和功能上的适应性变化是 从而增强番茄幼苗的低温耐受性。
(2) 据表1分析，外源硅主要影响光合作用的暗反应阶段，依据是因此在低温条件下，喷施外源硅可通过调整幼苗体内水分进而缓解净光合速率下降的机制是。
(3) 结合该研究成果，当气象台发出低温天气预警后，请你给出缓解冷害的建议：
综合题 普通
3. 某兴趣小组同学将长势相同、数量相等的甲、乙两个品种的大豆幼苗分别置于两个相同的密闭透明玻璃罩内，在光照、温度等相同的条件下培养，定时测定玻璃罩内的CO2含量，结果如图。请回答下列有关问题：

(1) 0-30min期间，影响乙品种大豆幼苗光合作用强度的主要因素是。
(2) 若提高培养温度，玻璃罩内CO2含量（填“是”、“否”或“不一定”）下降更快。
(3) 当甲种植物净光合速率刚为0时，乙种植物净光合速率（填“大于”、“小于”或“等于”）0。
(4) 根据该图，兴趣小组的某位同学提出30min后，甲乙两植物停止了光合作用。你认为对吗？请说明原因。
综合题 困难