Question

植物的新陈代谢受外部环境因子（如光、温度）和内部因子（如激素）的影响，研究内、外因子对植物生命活动的影响具有重要意义．
（1）如图表示野外松树（阳生植物）光合作用强度与光照强度的关系．其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收 CO₂和释放 CO₂量的状况．请分析回答：
①当光照强度为 b 时，光合作用强度

 

②光照强度为 a 时，光合作用吸收 CO₂的量等于呼吸作用放出 CO₂的量．如果白天光照强度较长时期为 a，植物能不能正常生长？

 

为什么？

 

③如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与光照强度关系的曲线，b 点的位置应如何移动，为什么？

 

（2）有人设计了下列实验，试图证明“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输（如生长素只能从胚芽鞘的上端向下端运输）”．
一、材料、用具：胚芽鞘、琼脂、刀片等
二、方法、步骤与结果：
（一）制备琼脂块

（二）取一段胚芽箱中间部分，上面放合IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块

（三）取步骤（二）下面琼脂块（a）的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧

三、结论：以上实验证明了“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输”．我们认为，仅用该实验步骤（一）、（二）、（三）还不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸的过程和意义,生长素的产生、分布和运输情况

专题：

分析：解答此题时必须明确两点：阳性植物和阴性植物在相同受光强度下，光合作用强度与呼吸作用强度之间的关系；CO₂的吸收量（mg/100 cm²/h）与光合作用强度与呼吸作用强度的关系．
CO₂吸收量为零值时表示光合作用强度等于呼吸作用强度，为负值时表示光合作用小于呼吸作用．

解答： 解：（1）①从上图可以看出，在一定范围内，从a到b点，随光照增强，光合作用强度增加，呈现出一种正相关；当超过b点时，随着光照的继续增强，光合作用强度不再增加．所以第一小题答案应为：光照强度为b时，光合作用强度最高，当超过b点时，随着光照的继续增强，光合作用的强度不再增加．
②光照强度为a时，光合作用吸收二氧化碳的量等于呼吸作用放出二氧化碳的量，此时有机物的净积累为O．若白天光照强度在较长时间维持在a点水平，白天有机物净积累为O，而晚上则只进行呼吸作用，这就会造成有机物的消耗量大于有机物的积累量，植物将不能正常生长．
③由于松树是典型的阳生植物，它需要较强的光照才能生长良好，而人参是典型的阴生植物，它在较弱的光照强度条件下就能生长良好．因此，如果把以上的关系曲线图改为人参的，其b点的位置应向左移，因为b点的生物学含义是：当达到最大光合速率时，所需的最低光照强度，而人参与松树相比较，人参光合作用速率达到最高点时，所需的光照强度比松树低．
（2）生长素具有极性运输的特点，即从形态学上端运输到形态学下端，但是题中实验能够证明此种极性运输，但是没有证明“而不能倒转过来运输”，因此需要设置一组对照实验，即将一段胚芽鞘中间部分倒放，其它步骤同题中步骤．
故答案为：
（1）①最高，光照强度再增强，光合作用强度不再增加
②不能．光照强度为 a 时，光合作用形成的有机物和呼吸作用消耗的有机物相等，但晚上只进行呼吸作用．因此，从全天看，消耗大于积累，植物不能正常生长
③左移，与松树比较，人参光合作用强度达到最高点时，所需要的光照强度比松树低
（2）补充方法、步骤与结果（一）：另取一段胚芽鞘中间部分倒放．上面放含 IAA 的琼脂块，下面放空白琼脂块

补充方法、步骤与结果（二）：取补充步骤（一）下面琼脂块（b）的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧

点评：本题考查学生对光合作用影响因素-光照强度的理解以及生长素极性运输的实验验证，同时考查学生的读图分析能力和实验设计和修订的能力．光合作用的可通过对二氧化碳的吸收量来表示，光照强度是影响光合作用强度的一个非常重要的外界环境因素．