Question

10．將甲、乙、丙三個品系的棉花植株從30℃環(huán)境移入40℃環(huán)境中培養(yǎng)，測得相關數(shù)據(jù)變化情況如圖1所示．圖2是甲品系棉花植株在溫度適宜的情況下測定的光合速率隨光照強度的變化曲線，如表是測定圖2中Q點各組相對氣孔開度、水分利用效率的記錄數(shù)據(jù)．回答下列相關問題：

組別	相對氣孔開度（%）	水分利用效率
A	100	1.78
B	62	1.81
C	83	3.10
D	47	3.25

（1）分析圖1、圖2，影響棉花植株光合速率的環(huán)境因素有光照強度、C0₂濃度、溫度、水分．甲、乙、丙三個品系的棉花植株在相同條件下的光合速率不同，從生物多樣性的角度分析，這是由基因多樣性造成的．
（2）圖2中，M點時，B組棉花植株產生ATP的場所有細胞質基質、葉綠體和線粒體．M點時，D棉花植株光合作用所需CO₂的來源有呼吸作用生和從外界環(huán)境中吸收（或線粒體和外界環(huán)境）．
（3）髙溫環(huán)境下，甲、乙、丙三個品系的棉花植株中甲品系對高溫的耐受力最強．
（4）分析圖2和上表數(shù)據(jù)可知，Q點時，干旱降低棉花植株凈光合速率的原因是①氣孔開度降低，部分氣孔關閉，CO₂吸收減少；②呼吸速率增大．CO₂濃度倍增不僅能提高棉花植株的凈光合速率，還能通過提高水分利用效率來增強抗旱能力．

Answer 1

分析 綠色植物捕獲光能的光合色素分布在類囊體薄膜上，高溫環(huán)境下，類囊體薄膜會被破壞，從圖1所示可知，三個品系中光合速率、氣孔導度和光能捕獲效率都較高．影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強度、溫度和二氧化碳濃度等，圖2中，A組為對照組，B、C、D組為實驗組．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）根據(jù)題意和題圖可知，影響棉花植株光合速率的環(huán)境因素有光照強度、C0₂濃度、溫度、水分等．甲、乙、丙三個品系的棉花植株在相同條件下的光合速率不同是由于基因的多樣性造成的．
（2）圖2中，M點時，B組棉花的凈光合速率等于0，光合作用與呼吸作用都可以此時ATP，所以產生ATP的場所有細胞質基質、葉綠體和線粒體．M點時，D棉花植株凈光合速率大于0，光合作用所需CO₂的來源有 呼吸作用生和從外界環(huán)境中吸收（或線粒體和外界環(huán)境）．
（3）圖1中，甲品系處理后的光合速率、氣孔導度和光能捕獲效率所占的百分比較高，因而最耐高溫．
（4）分析圖2和表中數(shù)據(jù)可知，Q點時，干旱導致氣孔開度降低，部分氣孔關閉，CO₂吸收減少，同時呼吸速率增大而使棉花植株凈光合速率降低．CO₂濃度倍增不僅能提高棉花植株的凈光合速率，還能通過提高水分利用效率來增強抗旱能力．
故答案為：
（1）光照強度、C0₂濃度、溫度、水分      基因多樣性
（2）細胞質基質、葉綠體和線粒體      呼吸作用生和從外界環(huán)境中吸收（或線粒體和外界環(huán)境）
（3）甲
（4）氣孔開度降低，部分氣孔關閉，CO₂吸收減少    呼吸速率增大     水分利用效率

點評 本題考查高溫對光合作用強度的影響及高溫對不同棉花植株影響結果的原因分析，意在考查考生從圖表中獲取有效信息，并運用這些信息結合所學知識解決相關生物學問題的能力．