Question

(11分)为探究大气CO₂浓度变化对水分利用效率的影响，研究人员对三种作物所处环境的CO₂浓度分别进行如下控制：自然CO₂浓度(375gμmol·mol^-1，简称[375])、倍增CO₂浓度(简称[750])、倍增后恢复到自然CO₂浓度(先在倍增CO₂浓度下生活60天，再转入自然CO₂浓度下生活，简称[750-375])，每种作物的三种处理均设置3个重复组，测得实验结果如图所示：

(1)当CO₂浓度升高为[750]时，植物细胞叶绿体内的C₅含量将_____________。

(2)由上图数据分析可知，在CO₂浓度倍增条件下，三种作物的水分利用效率均______，这主要是CO₂浓度倍增时_______增大与_______降低共同作用的结果。

(3)根据组[375]与[750-375]组数据可得出，净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率之间关系最密切的是______和______。

(4)为进一步测定在[375]和[750]条件下干旱胁迫对大豆光合作用的影响，进行了相应探究实验，结果如下：

①净光合速率的观察指标为________。在水分充足、[750]时大豆的真正光合速率为_____μmol·m^-2·s^-1。

②在水分充足条件下，[750]能显著提高大豆的光饱和点，其原因可能是：一方面CO₂浓度增加，暗反应中_______需要的能量增多；另一方面叶肉细胞中_____的含量增加，大豆捕获光能的能力增强。

③分析上表数据可知，通过___________措施可降低干旱对光合作用的影响。

Answer

(1)减少 (2)增大（或升高） 净光合速率 蒸腾速率 (3)净光合速率 水分利用效率 (4) ①单位面积单位时间内CO2吸收量（或单位面积单位时间内O2释放量） 34.99 ②C3的还原 叶绿素 ③增加水分供应，提高CO2浓度

【解析】

试题分析：(1)CO2浓度升高，与C5合成C3的速度加快，所以C5减少，C3增多。(2) 由上图数据分析可知，在CO2浓度倍增条件下，三种作物的水分利用效率均增大，这主要是CO2浓度倍增时净光合速率增大与蒸腾速率降低共同作用的结果。(3) 根据组[375]与[750-375]组数据可得出，净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率之间关系最密切的是净光合速率和水分利用效率。(4) ①净光合速率的观察指标为单位面积单位时间内CO2吸收量或单位面积单位时间内O2释放量。在水分充足、[750]时大豆的真正光合速率=净光合速率（34.65）+呼吸速率（3.34）=34.99μmol·m-2·s-1。②根据表中的数据分析，在水分充足条件下，[750]能显著提高大豆的光饱和点，其原因可能是：一方面CO2浓度增加，暗反应中C3的还原需要的能量增多；另一方面叶肉细胞中叶绿素的含量增加，大豆捕获光能的能力增强。③分析上表数据可知，通过增加水分供应，提高CO2浓度的措施可降低干旱对光合作用的影响。

考点：本题综合考查光合作用和呼吸作用的知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。