Question

【題目】某高中興趣小組研究了土壤含水量對(duì)甲乙兩種番茄品種光合作用的影響，如圖1。還測(cè)定了番茄頂部葉片的單葉光合速率和群體的總?cè)~片光合速率的日變化如圖2。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）據(jù)圖1分析，初步能得出的結(jié)論有_____________（兩點(diǎn)）。

（2）研究發(fā)現(xiàn)，隨著土壤含水量降低，番茄葉片氣孔導(dǎo)度降低，胞間CO2并未因光合作用消耗而降低，反而逐漸升高，對(duì)此有兩種不同觀點(diǎn)：觀點(diǎn)一認(rèn)為光合產(chǎn)物輸出變慢，導(dǎo)致光合產(chǎn)物積累，阻礙了CO2吸收利用；觀點(diǎn)二認(rèn)為水分虧缺導(dǎo)致葉綠體結(jié)構(gòu)破壞且不能恢復(fù)，阻礙了CO2的吸收和利用。以上哪個(gè)觀點(diǎn)是正確的呢？請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路即可 _____________。

（3）據(jù)圖2可知，對(duì)番茄進(jìn)行單葉測(cè)定時(shí)光合速率都有“光合午休”現(xiàn)象，但群體光合作用速率沒(méi)有出現(xiàn)該現(xiàn)象。請(qǐng)從群體總?cè)~片的角度推測(cè)其原因可能是________________。

Answer 1

【答案】土壤含水量對(duì)甲乙番茄品種的光合作用速率影響基本相當(dāng)；當(dāng)土壤含水量大于70%時(shí)，土壤含水量不是限制番茄光合作用的因素。 在低土壤含水量條件下培養(yǎng)番茄一段時(shí)間后，將番茄幼苗分為兩組，一組番茄幼苗進(jìn)行正常供水，另一組保持原有狀態(tài)，測(cè)量并統(tǒng)計(jì)兩組的光合速率。若正常供水組番茄幼苗光合速率不能恢復(fù)，則觀點(diǎn)二成立。 群體中葉片相互遮擋，部分葉片的氣孔未關(guān)閉，因此群體植株光合作用未出現(xiàn)光合午休現(xiàn)象

【解析】

分析圖1：隨著土壤含水量降低，兩種番茄的光合作用速率變化基本相同，當(dāng)含水量低于70%時(shí)，隨著含水量的減少，甲乙兩種番茄的光合速率降低。

分析圖2：正午時(shí)分，番茄頂部葉片的單葉光合速率存在“午休”現(xiàn)象，而群體的總?cè)~片光合速率沒(méi)有午休現(xiàn)象。

（1）據(jù)圖1分析，甲、乙兩種番茄在不同含水量的影響下，曲線(xiàn)變化基本一致，所以土壤含水量對(duì)它們的光合作用速率影響基本相同；當(dāng)土壤含水量大于70％時(shí)，隨含水量增加，光合速率不再增加，所以土壤含水量不再成為限制番茄光合作用的因素。

（2）根據(jù)題意“隨著土壤含水量降低，番茄葉片氣孔導(dǎo)度降低，胞間CO2并未因光合作用消耗而降低，反而逐漸升高”，為驗(yàn)證上述觀點(diǎn)，應(yīng)在低土壤含水量條件下培養(yǎng)番茄一段時(shí)間后，將番茄幼苗分為兩組，一組番茄幼苗進(jìn)行正常供水，另一組保持原有狀態(tài)，測(cè)量并統(tǒng)計(jì)兩組的光合速率。若正常供水組番茄幼苗光合速率不能恢復(fù)，則觀點(diǎn)二成立，觀點(diǎn)一不成立。因?yàn)橛^點(diǎn)二中的葉綠體片層結(jié)構(gòu)破壞是不能恢復(fù)的。
（3）光照太強(qiáng)、溫度太高，導(dǎo)致植物葉片的氣孔關(guān)閉，二氧化碳吸收不足，阻礙了暗反應(yīng)的進(jìn)行，因此單葉片中午出現(xiàn)了午休現(xiàn)象，而群體中葉片相互遮擋，導(dǎo)致部分葉片的氣孔未關(guān)閉，從而使群體光合作用速率未出現(xiàn)明顯的下降。