Question

K是高等植物必需的矿质元素，是多种酶的活化剂。为了研究钾肥用量对烟草光合作用的影响，实验者将相同数量的烟草种子播种在4组花盆中，除对照组CG外，G₁、G₂、G₃组分别施用0.1g、0.4g、0.7g钾肥，其他条件适宜且相同，15天后，对四组幼苗分别进行实验，实验装置和所得实验数据绘制成的曲线如图所示，整个实验在25℃恒温环境中进行，且同一组烟草呼吸作用强度不变。请回答下列问题：

（1）钾元素进入植物体细胞的方式为___________，为了确定钾元素对光合作用影响的内在原因，实验者通过纸层析法分离色素后，测得实验组中第三条色素带（从上自下）均明显宽于CG组，推测其原因是：钾元素是_________的活化剂。

（2）当测定图2中A点数据时，图1装置的处理方式为___________，若同一组不同花盆中的烟草植株数不同，对于图2中______________点无影响。

（3）若在平均光照强度为140W、光照12小时条件下，G₁组处理一昼夜后，液滴的移动方向及距离是______________。通过图2分析，在光照足够强的情况下，随着钾肥使用量的增加，对植物制造有机物的影响是_______________________________。

Answer

主动运输 叶绿素a合成酶 避光处理 B 右移4.8cm 在一定范围内，随着钾肥使用量的增加，植物制造的有机物也增加。超过一定范围后，随着钾肥使用量的增加，植物制造的有机物减少

【解析】试题分析：题图中CO2缓冲液能够维持实验过程中CO2浓度的相对稳定，因此有色液滴移动的距离，反映的是植物光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量的差值，即表示的是净光合作用速率，而灯瓦数的大小表示光照强度的高低，据此采用对比法分析图中曲线的变化趋势并结合题意作答。

(1) 钾元素是以离子状态进入植物体细胞的，其方式为主动运输。纸层析法分离色素的结果是，四条色素带从上自下依次为是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。已知K是多种酶的活化剂。若测得实验组中第三条色素带（从上自下）均明显宽于CG组，说明实验组的叶绿素a含量明显多于对照组，则其原因是：钾元素是叶绿素a合成酶的活化剂。

(2)灯瓦数的大小表示光照强度的高低。图2中A点光照强度为零，因此当测定图2中A点数据时，需将图1装置进行避光处理。图2中的B为光补偿点（光合速率与呼吸速率相等时的光照强度），因此若同一组不同花盆中的烟草植株数不同，对于图2中B点无影响。

(3) 在平均光照强度为140W条件下，G1组液滴移动的速率为1.0cm/h（表示净光合速率），在平均光照强度为0W条件下，G1组液滴移动的速率为－0.6cm/h（表示呼吸速率）。若在平均光照强度为140W、光照12小时条件下，G1组处理一昼夜后，液滴的移动距离是（1.0cm/h×12h－0.6cm/h×12h＝4.8cm，液滴右移。图2显示：钾肥施用量依次为0.1g、0.4g 的G1、G2组的净光合速率依次递增且高于CG组，而钾肥施用量为0.7g的G3组的净光合速率低于CG组，这说明：在一定范围内，随着钾肥使用量的增加，植物制造的有机物也增加。超过一定范围后，随着钾肥使用量的增加，植物制造的有机物减少。

【点睛】此题的难点在于对(3)题解答，其切入点是图中有色液滴移动的距离所表示的生理意义：由于CO2缓冲液能够维持CO2浓度的恒定，因此有色液滴移动的距离是由光合作用产生的O2量与有氧呼吸消耗的O2量差值而导致的袋中气体压强的改变引起，测量的是净光合速率；在此基础上运用“实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率”的关系，结合题意对相关问题进行分析作答。