Question

9．黃瓜是我國重要的蔬菜作物，研究人員以北方生長的黃瓜品種為材料．為了研究對黃瓜幼苗光合作用的影響因素，科技工作者做了如下實驗．
實驗一：氣孔導(dǎo)度表示氣孔張開的程度，它影響光合作用，呼吸作用及蒸騰作用．研究人員在五月份測定了光照強度、氣溫對黃瓜葉片氣孔導(dǎo)度的影響情況（如曲線所示）．
（1）曲線反映出在氣溫28℃（或29℃）左右，光照強度1700umol．m^-2．s^-1（寫1600或1800均給分）左右條件下的氣孔導(dǎo)度比較大．該條件是在一天中的11：00到13點（時間段）．
（2）若在盛夏的中午測定氣孔導(dǎo)度，預(yù)測其數(shù)值比此曲線所示的數(shù)值�。�理由是氣溫過高，氣孔大量關(guān)閉，防止蒸騰作用散失過多水分．
實驗二：為了研究鈣離子對高鹽（NaCl）培養(yǎng)條件下黃瓜幼苗光合作用的影響，研究人員設(shè)計了如下實驗，結(jié)果如表所示．

組別	處理	葉綠素含量 （mg•g-1）	光合速率 （CO2/umol•m-2•s-1）	氣孔導(dǎo)度 （mmol•m-2•s-1）	葉肉細胞淀粉含量（mg•g-1）
甲	全營養(yǎng)液培養(yǎng)+葉片 噴施蒸餾水	2.607	21.89	0.598	95.2
乙	全營養(yǎng)液培養(yǎng)+葉片 噴施含CaCl2溶液	2.667	22.03	0.624	94.9
丙	含高濃度NaCl全營養(yǎng)液培養(yǎng)+葉片 噴施蒸餾水	2.071	11.23	0.128	110.1
丁	含高濃度NaCl全營養(yǎng)液培養(yǎng)+葉片 噴施含CaCl2溶液	2.442	15.92	0.201	97.4

請回答問題．
（3）實驗中要測定葉綠素含量，首先需要研磨葉片，并加入無水乙醇（有機溶劑）將其提取出來．
（4）與甲組相比，丙組光合速率大量下降，分析原因可能是：
①僅從表中數(shù)據(jù)分析可知：由于葉綠素含量降低，葉片吸收光能減少，使光合作用的光反應(yīng)減弱；同時由于許多氣孔關(guān)閉（或氣孔導(dǎo)度降低），葉片從外界吸收CO₂量減少，直接導(dǎo)致暗（碳）反應(yīng)中CO₂的固定過程減弱．
②經(jīng)高鹽處理后，植物根系細胞容易造成失水，也使黃瓜幼苗葉肉細胞中合成的淀粉因向貯存器官運輸不暢（或運輸不暢）造成積累，阻礙了其細胞中光合作用的繼續(xù)進行．
（5）通過對比實驗說明：在正常條件下，外源Ca離子否（是、否）顯著影響黃瓜幼苗正常生活．丁組和丙組對比，施加外源鈣離子后，黃瓜幼苗對NaCl的耐受性有所提高．
（6）該實驗得到的結(jié)論是鈣離子可緩解高濃度NaCl對黃瓜幼苗光合作用的抑制作用．該實驗對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)作用是：假如本地區(qū)是鹽度較高的土壤，若要種植黃瓜并提高其產(chǎn)量，可采取適當(dāng)給葉片噴灑一定濃度的CaCl₂溶液措施．

Answer 1

分析 分析表格數(shù)據(jù)：丙組和甲組相比光合速率下降，兩組自變量是含高NaCl的全營養(yǎng)液培養(yǎng)，光合速率下降的原因可能是：葉綠素含量減少，吸收光能的能力減弱，從而使光反應(yīng)減弱，導(dǎo)致碳反應(yīng)中三碳酸的還原的過程減弱；高鹽處理下，植物根系細胞吸水減少，導(dǎo)致氣孔導(dǎo)度減小，使二氧化碳的吸收量減少，光合速率下降；
丁組和丙組對比，黃瓜施加外源鈣離子后，葉綠素含量減少量、氣孔導(dǎo)度的減少量和淀粉的積累量都變小，因而對NaCl的耐受性更強．該實驗的結(jié)論是鈣離子可緩解NaCl對黃瓜幼苗光合作用的抑制作用．

解答 解：（1）曲線反映出在氣溫28℃（或29℃）左右，光照強度1700 umol．m^-2．s^-1左右條件下的氣孔導(dǎo)度比較大．該條件是在一天中的11：00到13點（時間段）．
（2）若在盛夏的中午測定氣孔導(dǎo)度，由于氣溫過高，氣孔大量關(guān)閉，防止蒸騰作用散失過多水分，因此預(yù)測其數(shù)值比此曲線所示的數(shù)值�。�
（3）光合作用的色素不溶于水，易溶于無水乙醇等有機溶劑，所以可以用無水乙醇提取葉綠素．
（4）丙組和甲組相比，自變量是含高NaCl的全營養(yǎng)液培養(yǎng)，所以光合速率下降的原因可能是：
①葉綠素含量減少，由2.607mg．g^-1減少到2.071mg．g^-1，吸收光能的能力減弱，從而使光反應(yīng)減弱，導(dǎo)致碳反應(yīng)中三碳酸的還原的過程減弱；高鹽處理下，植物根系細胞吸水減少，導(dǎo)致氣孔導(dǎo)度減小，由0.598mmol．m^-2．s^-1減少到0.128mmol．m^-2．s^-1，使二氧化碳的吸收量減少，光合速率下降；
②高鹽處理下，植物根系細胞容易造成失水，也使黃瓜幼苗葉肉細胞中合成的淀粉因向貯存器官運輸不暢（或運輸不暢）造成積累，阻礙了光合作用的進行．
（5）在正常條件下，外源Ca離子不顯著影響黃瓜幼苗正常生活．丁組和丙組對比，黃瓜施加外源鈣離子后，葉綠素含量減少量、氣孔導(dǎo)度的減少量和淀粉的積累量都變小，因而對NaCl的耐受性更強．
（6）根據(jù)題意和圖表分析可知：該實驗的結(jié)論是鈣離子可緩解NaCl對黃瓜幼苗光合作用的抑制作用．假如本地區(qū)是鹽度較高的土壤，若要種植黃瓜并提高其產(chǎn)量，可采取適當(dāng)給葉片噴灑一定濃度的CaCl₂溶液措施．
故答案為：
（1）氣溫28℃（或29℃）左右，光照強度1700 umol．m^-2．s^-1（寫1600或1800均給分）     11：00到13點
（2）小      氣溫過高，氣孔大量關(guān)閉，防止蒸騰作用散失過多水分
（3）無水乙醇（有機溶劑）
（4）①葉綠素含量降低      光      許多氣孔關(guān)閉（或氣孔導(dǎo)度降低），葉片從外界吸收CO₂量減少      CO₂的固定     
 ②失水    向貯存器官運輸不暢（或運輸不暢）
（5）否    有所提高           
（6）鈣離子可緩解高濃度NaCl對黃瓜幼苗光合作用的抑制作用；適當(dāng)給葉片噴灑一定濃度的CaCl₂溶液

點評 本題考查了光合作用的過程以及影響光合作用的環(huán)境因素等方面的知識，要求考生能夠識記光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程中的物質(zhì)變化，運用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力．