某科研組為提高農(nóng)田作物的產(chǎn)量，開展了以下研究：
（1）探究種植密度對作物產(chǎn)量的影響
科研小組研究了玉米葉面積系數(shù)（單位土地面積上的葉面積總和）與植物群體光合速率、呼吸速率之間的關(guān)系，結(jié)果如圖所示：
回答下列問題：
（1）群體凈光合速率=群體光合速率-群體呼吸速率。由圖可知，葉面積系數(shù)超過a后，群體凈光合速率的變化趨勢是 下降下降（上升/不變/下降），判斷的依據(jù)是 當(dāng)葉面積系數(shù)超過a后，群體光合速率不再上升，但群體呼吸速率上升，所以群體凈光合速率下降當(dāng)葉面積系數(shù)超過a后，群體光合速率不再上升，但群體呼吸速率上升，所以群體凈光合速率下降。
（2）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中若種植過密，玉米的產(chǎn)量反而會下降，原因是 種植過密，葉面積系數(shù)過大導(dǎo)致群體的凈光合速率反而下降，積累的有機物總量反而減少（或種植過密使得葉片互相遮擋，部分葉片不能進行光合作用但是仍能進行呼吸作用消耗有機物，導(dǎo)致積累的有機物反而減少）種植過密，葉面積系數(shù)過大導(dǎo)致群體的凈光合速率反而下降，積累的有機物總量反而減少（或種植過密使得葉片互相遮擋，部分葉片不能進行光合作用但是仍能進行呼吸作用消耗有機物，導(dǎo)致積累的有機物反而減少）。
（二）探究耕作方式對作物產(chǎn)量的影響
（3）間作（同一生長期內(nèi)，在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物）是我國精耕細(xì)作傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的組成部分之一。玉米的株高約為150cm,光飽和點約為1000μmol?m-2?s-1；大豆的株高約為50cm,光飽和點約為500μmol?m-2?s-1?？蒲腥藛T利用玉米和大豆進行間作來提高光能利用率，請解釋其原因是 玉米光飽和點高且長得高，可利用上層較強的光照進行光合作用；大豆光飽和點低且長得矮，可利用下層較弱的光照進行光合作用玉米光飽和點高且長得高，可利用上層較強的光照進行光合作用；大豆光飽和點低且長得矮，可利用下層較弱的光照進行光合作用。
（三）探究施肥量對作物產(chǎn)量的影響
（4）研究表明氮元素的濃度會影響玉米的凈光合速率，請設(shè)計實驗探究玉米施氮肥的最佳濃度。寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果 實驗思路：取長勢相同的玉米分組，分別施加一系列濃度梯度的氮肥溶液，相同條件下培養(yǎng)一段時間后，測定各組玉米的凈光合速率。預(yù)期結(jié)果：在一定濃度范圍內(nèi)，隨著氮肥濃度升高，玉米的凈光合速率不斷升高；達(dá)到一定濃度后凈光合速率不再升高，則對應(yīng)最大凈光合速率的最低氮肥濃度即為施肥的最佳濃度。實驗思路：取長勢相同的玉米分組，分別施加一系列濃度梯度的氮肥溶液，相同條件下培養(yǎng)一段時間后，測定各組玉米的凈光合速率。預(yù)期結(jié)果：在一定濃度范圍內(nèi)，隨著氮肥濃度升高，玉米的凈光合速率不斷升高；達(dá)到一定濃度后凈光合速率不再升高，則對應(yīng)最大凈光合速率的最低氮肥濃度即為施肥的最佳濃度。。
【考點】光合作用的影響因素及應(yīng)用．
【答案】下降；當(dāng)葉面積系數(shù)超過a后，群體光合速率不再上升，但群體呼吸速率上升，所以群體凈光合速率下降；種植過密，葉面積系數(shù)過大導(dǎo)致群體的凈光合速率反而下降，積累的有機物總量反而減少（或種植過密使得葉片互相遮擋，部分葉片不能進行光合作用但是仍能進行呼吸作用消耗有機物，導(dǎo)致積累的有機物反而減少）；玉米光飽和點高且長得高，可利用上層較強的光照進行光合作用；大豆光飽和點低且長得矮，可利用下層較弱的光照進行光合作用；實驗思路：取長勢相同的玉米分組，分別施加一系列濃度梯度的氮肥溶液，相同條件下培養(yǎng)一段時間后，測定各組玉米的凈光合速率。預(yù)期結(jié)果：在一定濃度范圍內(nèi)，隨著氮肥濃度升高，玉米的凈光合速率不斷升高；達(dá)到一定濃度后凈光合速率不再升高，則對應(yīng)最大凈光合速率的最低氮肥濃度即為施肥的最佳濃度。
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：6引用：1難度：0.7
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1．20世紀(jì)60年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有些起源于熱帶的植物如甘蔗、玉米等，除了和其他C3植物一樣具有卡爾文循環(huán)（固定CO2的初產(chǎn)物是三碳化合物（C3），簡稱C3途徑）外，還存在另一條固定CO2的途徑，固定CO2的初產(chǎn)物是四碳化合物（C4），簡稱C4途徑，這種植物稱為C4植物，其光合作用過程如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)C4植物中PEP羧化酶對CO2的親和力約是Rubisco酶的60倍。請回答下列問題：
（1）在C植物光合作用中，CO2中的碳轉(zhuǎn)化成有機物（CH2O）中碳的轉(zhuǎn)移途徑是（利用箭頭符號表示），維管束鞘細(xì)胞內(nèi)的CO2濃度比葉肉細(xì)胞內(nèi)（填“高”或“低”）。
（2）甲、乙兩種植物光合速率與CO2濃度的關(guān)系如圖2。請據(jù)圖分析，植物更可能是C4植物，作出此判斷的依據(jù)是。
（3）Rubisco酶是一種雙功能酶，當(dāng)CO2/O2比值高時，可催化C5固定CO2合成有機物；當(dāng)CO2/O2比值低時，可催化C5結(jié)合O2發(fā)生氧化分解，消耗有機物，此過程稱為光呼吸，結(jié)合題意分析，在炎熱干旱環(huán)境中，C4植物的生長一般明顯優(yōu)于C3植物的原因是。
（4）水稻是世界上最重要的糧食作物。目前，科學(xué)家正在研究如何利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將“C4途徑”轉(zhuǎn)移到水稻中去，這項研究的意義是。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：46引用：1難度：0.6 -
2．在強光環(huán)境下，將某突變型植株與野生型植株均分別施低氮肥和高氮肥，一段時間后測定其葉綠素和Rubisco酶（該酶催化CO2和C5反應(yīng)）的含量，結(jié)果如圖所示。下列敘述不正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：19引用：2難度：0.7 -
3．干旱脅迫是因為土壤水分虧缺，植物吸收水分少于葉片蒸騰作用損耗的水分，從而無法維持植物正常水分狀況而對植物的生長發(fā)育造成影響。如圖是其他條件適宜且不變時干旱脅迫（即處理組）對吊蘭光合作用相關(guān)指標(biāo)影響的結(jié)果。
回答下列問題
（1）干旱脅迫會影響吊蘭光合作用過程中[H]和ATP的產(chǎn)生，與[H]和ATP元素組成相同的化合物有（寫出2種）。
（2）由圖可知：12d-24d期間CO2濃度（是/不是）影響吊蘭光合作用的主要限制因素，原因是。（能/不能）確定處理組吊蘭的總光合速率小于對照組，原因是。
（3）另有研究表明，12d后吊蘭光合作用強度下降主要是因為葉綠素破壞導(dǎo)致，推測吸收光的能力減弱。欲對此結(jié)果進行驗證，可取葉片作色素的提取和分離實驗。實驗中提取色素用的試劑是。預(yù)期結(jié)果是：兩種顏色的色素帶比對照組變窄或沒有。發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.6
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