Question

20．為了探討某種植物的一些生理特性，科研人員做了一系列的相關(guān)實驗．如圖是在不同光照條件下測定的其光合速率變化情況．請分析回答：

（1）從圖中a～b段可以看出，限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度、溫度．若其他條件不變，對葉綠素而言，有效輻射的光主要是藍紫光和紅光．
（2）圖中c～d對應(yīng)時段，植物體內(nèi)有機物總量的變化情況是增加（或先減少后增加），i點時葉肉細胞內(nèi)合成[H]的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體．
（3）經(jīng)測定，晴天遮光條件下該植物的CO₂釋放速率為0.6 μmol/（m²•s），則g點時該植物O₂產(chǎn)生速率為1.6μmol/（m²•s）．
（4）每分子葉綠素含有一個Mg²⁺，可被H⁺、Cu²⁺等置換．在用該植物的綠葉做“色素的分離與提取”實驗時，濾液用5%的HCl處理一段時間后，其顏色與研磨時未加碳酸鈣（CaCO₃）的顏色相似，呈黃褐色．實驗室常用含Cu²⁺的試劑處理葉片，可形成銅代葉綠素能長時間保持葉片標本的綠色，其原因可能是銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定
（5）該植物收獲后的果實可采用乙烯或脫落酸（植物激素）進行催熟．經(jīng)測定，該植物細胞內(nèi)DNA、RNA和蛋白質(zhì)的物質(zhì)含量比例為1：3.1：11，研究者用生長素處理該植物細胞后，細胞內(nèi)這些物質(zhì)含量比例變?yōu)?：5.4：21.7，據(jù)此分析，生長素作用于植物細胞的分子機制是生長素對細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄過程有促進作用．

Answer 1

分析 1、由于凈光合速率=總光合速率-呼吸速率，當凈光合速率大于0時，表明此時的光合作用強度大于呼吸作用強度；小于0時，則表明光合作用小于呼吸作用．
2、分析圖形：曲線圖表示晴天或陰天植物凈光合速率隨時間的變化．a(chǎn)-b段限制凈光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度；ef段，凈光合速率急劇下降的原因是氣溫太高，葉片的氣孔關(guān)閉，CO₂吸收量減少．

解答 解：（1）陰天條件下，光照較弱，溫度較低，光照強度和溫度成為限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光．
（2）分析曲線圖可知圖中c～d對應(yīng)時段，凈光合速率先小于0，后大于0，因此植物體內(nèi)有機物總量的變化情況是增加（或先減少后增加）．i點時有光照，能夠進行光合作用，葉肉細胞內(nèi)合成[H]的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體．
（3）晴天遮光條件下該植物的CO₂釋放速率即為呼吸速率，等于氧氣吸收速率，則g點時該植物O₂產(chǎn)生速率為1+0.6=1.6（μmol/m²•s）．
（4）提取色素時加入碳酸鈣可以防止葉綠素受破壞，不加碳酸鈣時色素提取液為黃褐色；銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定，所以用含Cu²⁺的試劑處理葉片，可使葉片標本長時間保持綠色．
（5）乙烯具有促進果實成熟的作用．生長素處理該植物細胞后，細胞中RNA和蛋白質(zhì)的含量增加，合成的比例也分別增加，說明生長素能夠促進轉(zhuǎn)錄和翻譯過程．
故答案為：
（1）光照強度、溫度　藍紫光和紅光　
（2）增加（或先減少后增加）　細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體　
（3）1.6
（4）碳酸鈣（CaCO₃）　銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定　
（5）乙烯或脫落酸　生長素對細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄過程有促進作用

點評 本題考查了影響光合作用的環(huán)境因素、光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系等方面的知識，意在考查考生析圖能力、理解能力，具有一定的難度．考生在分析曲線時，明確縱軸為凈光合作用速率，并且能靈活運用公式，即總光合作用為凈光合作用和呼吸作用之和．