Question

5．根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列關(guān)于植物生命活動(dòng)的問題：
I．研究人員為探究CO₂濃度上升及紫外線（UV）輻射強(qiáng)度增加對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，人工模擬一定量的UV輻射和CO₂濃度處理番茄幼苗，直至果實(shí)成熟，測(cè)定了番茄株高及光合作用相關(guān)生理指標(biāo)，結(jié)果見下表．請(qǐng)分析回答：

分組及實(shí)驗(yàn)處理		株高（cm）			葉綠素含量（mg•g-1）			光合速率
		15天	30天	45天	15天	30天	45天
A	對(duì)照（自然條件）	21.5	35.2	54.3	1.65	2.0	2.0	8.86
B	UV輻射	21.1	31.6	48.3	1.5	1.8	1.8	6.52
C	CO2濃度倍增	21.9	38.3	61.2	1.75	2.4	2.45	14.28
D	UV輻射和CO2濃度倍增	21.5	35.9	55.7	1.55	1.95	2.25	9.02

（1）番茄葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生和利用CO₂的部位分別是線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，紫外線（UV）輻射可能降低了葉綠素含量而影響了光合作用．光合色素分布于葉綠體類囊體膜（具體部位），具有吸收光能（吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能）的作用．
（3）據(jù)表分析，C組光合速率明顯高于對(duì)照組，其原因一方面是由于CO₂濃度倍增，加快了暗反應(yīng)的速率：另一方面是由于葉綠素含量增加，使光反應(yīng)速率也加快．D組光合速率與對(duì)照組相比無顯著差異，說明CO₂濃度倍增對(duì)光合作用的影響可以降低UV輻射增強(qiáng)對(duì)光合作用的影響．
（4）由表可知，CO₂濃度倍增可促進(jìn)番茄幼苗生長(zhǎng)．有研究者認(rèn)為，這可能與CO₂參與了植物生長(zhǎng)素的合成啟動(dòng)有關(guān)．要檢驗(yàn)此假設(shè)，還需要測(cè)定A、C組植株中生長(zhǎng)素的含量．若檢測(cè)結(jié)果是C組生長(zhǎng)素含量高于A組，則支持假設(shè)．
Ⅱ．將長(zhǎng)勢(shì)相同的番茄幼苗分成若干等份，在不同的溫度下先暗處理1h，測(cè)得其干重即葡萄糖的量的（單位g）變化如甲曲線所示：再分別置于同一光照強(qiáng)度下照射lh后，測(cè)得其干重與暗處理前的變化如乙曲線．請(qǐng)據(jù)圖回答：

（5）A點(diǎn)和B點(diǎn)相比，番茄合成葡萄糖的速率是否相等？不相等．在此光照條件下，最適合植物生長(zhǎng)的溫度是29℃．

Answer 1

分析 據(jù)表分析：（1）AB對(duì)照：變量是否UV照射，經(jīng)過UV照射后，株高變矮、葉綠素含量降低，光合作用強(qiáng)度下降．
（2）AC對(duì)照：變量是二氧化碳濃度高低，增大二氧化碳濃度下，株高長(zhǎng)高，葉綠素含量增加，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)．
（3）BD對(duì)照：變量是二氧化碳濃度高低，增大二氧化碳濃度下，株高長(zhǎng)高，葉綠素含量增加，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)．
（4）CD對(duì)照：變量是否UV照射，經(jīng)過UV照射后，株高變矮、葉綠素含量降低，光合作用強(qiáng)度下降．

解答 解：（l）番茄葉肉細(xì)胞中有氧呼吸可以產(chǎn)生二氧化碳，產(chǎn)生的部位是線粒體基質(zhì)，光合作用可以利用二氧化碳，利用部位是葉綠體基質(zhì)．
（2）光合作用的色素分布于葉綠體類囊體薄膜，作用是吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能．
（3）據(jù)表分析，C組光合速率明顯高于對(duì)照組，其原因一方面是由于CO₂濃度倍增，加快了碳反應(yīng)的速率；另一方面是由于葉綠素含量增加，使光反應(yīng)速率也加快．D組光合速率與對(duì)照相比無顯著差異，說明CO₂濃度倍增對(duì)光合作用的影響可以降低UV輻射增強(qiáng)對(duì)光合作用的影響．
（4）由表可知，CO₂濃度倍增可以促進(jìn)番茄植株生長(zhǎng)．研究者認(rèn)為，這可能與CO₂參與了生長(zhǎng)素的合成啟動(dòng)有關(guān)．要檢驗(yàn)此假設(shè)，還需要測(cè)定A、C組植株中的生長(zhǎng)素含量含量．如檢測(cè)結(jié)果是C組生長(zhǎng)素含量高于A組，則支持假設(shè)．
（5）由于B點(diǎn)的溫度較高，呼吸作用較強(qiáng)，A、B兩點(diǎn)的凈光合速率相等，但產(chǎn)生葡萄糖的真正的光合速率B點(diǎn)大于A點(diǎn)，所以產(chǎn)生葡萄糖的速率不相等．處理1h，測(cè)得的小麥幼苗干重即葡萄糖的量即為小麥幼苗的呼吸速率，根據(jù)甲曲線可知，29℃時(shí)小麥幼苗的呼吸速率最高為3g，因而該溫度為小麥葉肉細(xì)胞內(nèi)呼吸酶的最適溫度；由于乙曲線為黑暗處理1小時(shí)、再光照1小時(shí)后獲得的曲線，因而29℃時(shí)，小麥的凈光合速率為3+3=6g，真正的光合速率為6+3=9g，所以在此光照條件下，最適合植物生長(zhǎng)的溫度是29℃．
故答案為：
（1）線粒體基質(zhì)            葉綠體基質(zhì)
（2）葉綠體類囊體膜       吸收光能（吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能）
（3）CO₂濃度倍增          葉綠素            降低
（4）生長(zhǎng)素                C組生長(zhǎng)素含量高于A組
（5）不相等                29

點(diǎn)評(píng) 本題考查光合作用效率的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生理解的知識(shí)要點(diǎn)，要求能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，通過比較、分析，得出正確的結(jié)論的能力及能從圖表中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息的能力．