Question

【题目】生物兴趣小组对某植物开展了一系列的生理学研究：

(1)将植物种子放置在光照条件下，给予5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃的温度处理，种子的萌发率分别为0、32.5%、91.5%、94%、97.5%、39%；而在黑暗条件下，萌发率分别为0、0.5%、1.0%、0.5%、1.0%、0.5%，据此实验可知，户外播种时应选择________(填“厚”或“薄”)沙土覆盖在该植物种子上。若想进一步探究种子的最适萌发温度，应选择的温度范围为________。

(2)若用培养液培养植物，要定时更换培养液，目的是避免根进行________产生酒精毒害根细胞，影响根通过________方式吸收无机盐。

(3)探究不同光照强度对植物释放气体的影响，结果如下图。当光照强度为4klx时，植物产生的O2量为________mol·m－2·h－1，此时若适当提高环境中的CO2 浓度，保持光合速率不变，则应该________(填“增加”或“降低”)光照强度。光照强度直接影响光合作用的光反应阶段，从而为暗反应提供________。若将实验中的自然光改为绿光，短时间内C3 和C5的变化将是____________________。

Answer 1

【答案】 薄 20℃～30℃ 无氧呼吸 主动运输 4 降低 [H]和ATP C3含量增加，C5含量减少

【解析】试题分析：本题以设计实验和柱形图为背景，综合考查了光合作用的基本过程、影响光合作用的因素、物质跨膜运输、细胞呼吸等知识。通过（1）中的对照实验可得出有利于种子萌发的条件和最适温度范围；通过提取（3）图形分析可知，光照强度为0时，植物细胞呼吸释放的CO2量，因此可推算出光照强度为4klx时植物的光合作用释放的O2量。

（1）薄沙土比厚沙土透光性强；由实验结果可知，种子在光照条件下的萌发率显著高于黑暗条件，这说明户外播种时应选择薄沙土覆盖在该植物种子上。光照条件下，20℃、25℃、30℃的种子萌发率分别是94%、97.5%、39%，这说明种子萌发的最适温度在25℃左右，因此若想进一步探究种子的最适萌发温度，应选择的温度范围为20℃～30℃。

（2）有氧呼吸产生的能量远多于无氧呼吸，主动运输需要消耗能量。定时更换培养液可增加培养液的氧含量，避免根进行无氧呼吸产生酒精毒害根细胞，影响根通过主动运输方式吸收无机盐。

（3）由图可知，光照强度为0时，植物通过细胞呼吸释放的CO2为4 mol·m－2·h－1，也即植物通过细胞呼吸消耗的O2为4 mol·m－2·h－1，当光照强度为4klx时，植物释放的气体总量为0，这说明在该光照强度下，植物通过细胞呼吸释放的CO2量等于通过光合作用消耗的CO2量，植物通过细胞呼吸消耗的O2量等于光合作用产生的O2量，因此在光照强度为4klx时，植物产生的O2量为4 mol·m－2·h－1。此时若适当提高环境中的CO2 浓度，保持光合速率不变，则需降低光合作用强度，则应该降低光照强度。光照强度直接影响光合作用的光反应阶段，从而为暗反应提供[H]和ATP。植物光合作用对绿光吸收很少，若将实验中的自然光改为绿光，短时间内光反应减弱，使得C3被还原的量减少，C5生成减少，所以C3含量增多，C5含量减少。