Question

3．柱花草是我國南方地區(qū)重要的豆科牧草，對低溫脅迫較為敏感，易發(fā)生冷害．下表為科研人員在不同溫度下測得的柱花草葉片光合速率等相關(guān)指標(biāo)．為提高牧草產(chǎn)量，科研人員還開展了“電場強(qiáng)度對做花草材料是否具有倍增效應(yīng)”的系列探究實(shí)驗(yàn)．請回答下列問題：

處理	氧氣釋放速率（mmol O2/GFW•h）	細(xì)胞內(nèi)ATP含量（mmol/DW）
對照（20℃）	16.28	286.38
低溫處理（6℃）	3.09	127.67
高溫處理（36℃）	14.51	237.74

（1）20℃時，柱花草葉肉細(xì)胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是線粒體、葉綠體．葉綠體中RuBPcase酶的作用是催化CO₂固定，因而其發(fā)揮作用的場所是葉綠體基質(zhì)．與對照組相比，高溫處理相同的時間，柱花草光合作用制造的有機(jī)物量無法確定（填“較多”“較少”“相等”或“無法確定”）．
（2）據(jù)表分析，低溫處理能抑制光合作用的原因主要包括兩方面：一方面是低溫導(dǎo)致類囊體薄膜結(jié)構(gòu)受到破壞，使光反應(yīng)階段生成的ATP、[H]均減少；另一方面，低溫使與暗反應(yīng)有關(guān)的酶活性降低，從而導(dǎo)致暗反應(yīng)速率降低．
（3）電場會對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生一種“無形”的影響．研究表明：在溫室中同時適當(dāng)?shù)卦鲅a(bǔ)電場和增施CO₂，蔬菜產(chǎn)量可提高70%左右．故科研人員對栽種在大棚內(nèi)的柱花草，同時增加電場強(qiáng)度和提高CO₂濃度，以探究其對牧草干重的影響．該小組共進(jìn)行了4組大棚試驗(yàn)，其中3組處理分別為大氣電場強(qiáng)度和高濃度CO₂、強(qiáng)電場和大氣CO₂濃度，那么另外一組的處理是大氣電場強(qiáng)度（或自然狀態(tài)下的電場強(qiáng)度）和大氣C0₂濃度（或C0₂濃度）．若干天后，分別多次測定并計算各組柱花草的干重，并求平均值可以得出相應(yīng)結(jié)論．

Answer 1

分析 1、與對照組相比，高溫處理相同的時間，由于不知道對照組與高溫處理組柱花草的呼吸速率，因此不能確定二者光合作用制造的有機(jī)物量（真正光合速率）的大小關(guān)系．
2、進(jìn)行4組大棚實(shí)驗(yàn)，其中3組大棚分別施加一定強(qiáng)度的電場、高濃度C0₂、一定強(qiáng)度的電場和高濃度C0₂，根據(jù)實(shí)驗(yàn)遵循單一變量的原則，第4組大棚不做處理，其他條件均相同．若干天后分別多次測定各組柱花草干重并計算平均值，比較干重平均值的變化可以得出結(jié)論．

解答 解：（1）20℃時，由于有氧氣的釋放，說明此時柱花草葉肉細(xì)胞即進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行呼吸作用，所以柱花草葉肉細(xì)胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是線粒體、葉綠體．葉綠體中RuBPcase酶的作用是催化CO₂固定，CO₂固定發(fā)生在葉綠體基質(zhì)，因而其發(fā)揮作用的場所是葉綠體基質(zhì)．由于不知道對照組與高溫處理組柱花草的呼吸速率，因此不能確定二者光合作用制造的有機(jī)物量（真正光合速率）的大小關(guān)系．
（2）光反應(yīng)發(fā)生在類囊體薄膜上，暗反應(yīng)需要光反應(yīng)為其提供ATP和[H]，同時暗反應(yīng)受到多種酶的影響，因此降低溫度后也會使酶的活性降低，對暗反應(yīng)影響較大．
（3）進(jìn)行4組大棚實(shí)驗(yàn)，其中3組大棚分別施加一定強(qiáng)度的電場、高濃度C0₂、一定強(qiáng)度的電場和高濃度C0₂，根據(jù)實(shí)驗(yàn)遵循單一變量的原則，第4組大棚不做處理，其他條件均相同．若干天后分別多次測定各組柱花草干重并計算平均值，比較干重平均值的變化可以得出結(jié)論．
故答案為：
（1）線粒體、葉綠體      葉綠體基質(zhì)  無法確定
（2）類囊體薄膜結(jié)構(gòu)   與暗反應(yīng)有關(guān)的酶活性
（3）大氣電場強(qiáng)度（或自然狀態(tài)下的電場強(qiáng)度）和大氣C0₂濃度     干重   平均值

點(diǎn)評 本題以實(shí)驗(yàn)為背景主要考查影響光合作用的因素，意在強(qiáng)化學(xué)生對影響光合作用的因素的相關(guān)知識的理解與運(yùn)用及對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理．