Question

7．為探究CO₂濃度上升及紫外線輻射對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，研究人員分別用紫外線輻射番茄幼苗和用一定濃度的CO₂處理番茄幼苗，直至果實成熟，期間測定了番茄株高及光合作用相關(guān)的生理指標(biāo)，結(jié)果見下表．回答下列問題：

分組及實驗處理		株高（cm）			葉綠素含量（mg•g-1 gc1）			光合速率 （umol•m-2•s-1）
		15天	30天	45天	15天	30天	45 天
A	對照（自然條件）	21.5	35.2	54.3	1.65	2.0	2.0	8.86
B	紫外線輻射	21.1	31.6	48.3	1.5	1.8	1.8	6.52
C	O2濃度倍增	21.9	38.3	61.2	1.75	2.4	2.45	14.28

（1）C組番茄葉肉細(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) （填具體部位）．
（2）根據(jù)實驗結(jié)果可知，紫外線輻射導(dǎo)致番茄幼苗光合作用減弱是因為紫外線輻射使植物葉綠素含量 降低．葉綠素具有的作用是吸收光能（吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能）．
（3）據(jù)表分析，C組光合速率明顯高于對照組，其原因一方面是由于C0₂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．
（4）由表可知，CO₂濃度倍增可促進(jìn)番茄幼苗生長．有研究者認(rèn)為，這可能與CO₂參與了植物生長素的合成啟動有關(guān)．要檢驗此假設(shè)，還需要測定A、C組植株中生長素的含量． 若檢測結(jié)果是C組植株生長素含量高于A組植株生長素含量，則支持假設(shè)．
（5）將長勢相同的番茄幼苗分成若干組，在不同的溫度下先暗處理1h，測得其干重的變化如甲曲線所示．再將每組置于光照充足的條件下照射1h，測得其干重的變化如乙曲線所示．

①在充足光照條件下植物生長最快的溫度是28℃．
②光合作用酶最適溫度是28℃．

Answer 1

分析 1、由表格信息可知，B與A組相比，該實驗的自變量是否用紫外線輻射，與A組相比，B組在相同時間株高，葉綠素含量、光合作用速率都降低，因此可以推測輻射最可能能引起葉綠素含量降低，影響光反應(yīng)進(jìn)而影響暗反應(yīng)，從而使光合速率和株高降低；A、C相比，自變量是二氧化碳濃度，C組二氧化碳濃度倍增，與A組相比相同時間內(nèi)株高、葉綠素含量及光合速率增加，C組光合速率明顯高于對照組的原因是二氧化碳是光合作用的原料，二氧化碳濃度大，暗反應(yīng)加快，同時葉綠素含量增加，光反應(yīng)速度增大．
2、由題圖曲線可知，將長勢相同的番茄幼苗分成若干組，在不同的溫度下先暗處理1h，干重變化是29℃干重達(dá)到最低值，說明呼吸作用的最適宜溫度是29℃；低于29℃，溫度低酶活性降低，細(xì)胞呼吸分解的有機物少，高于29℃，溫度升高，酶活性降低甚至失去活性，干重減少量小，甚至不減少；再將每組置于光照充足的條件下照射1h，測得其干重的變化，說明28℃時有機物積累最多，是植物生長的最適宜溫度．

解答 解：（1）葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生二氧化碳的過程是有氧呼吸第二階段，發(fā)生在線粒體中，消耗二氧化碳的過程是暗反應(yīng)，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中．
（2）葉綠素具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能的作用，由分析可知，紫外線輻射導(dǎo)致番茄幼苗葉綠素含量降低而影響光合作用．
（3）二氧化碳濃度是光合作用的原料，二氧化碳倍增能加快暗反應(yīng)的進(jìn)行進(jìn)而使光合作用合成的有機物增加，葉綠體具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能的作用，葉綠素含量增加，通過促進(jìn)光反應(yīng)而加快光合作用過程中有機物的合成．
（4）由題意知，該實驗的目的是探究CO₂是否參與了植物生長素的合成啟動，實驗的自變量是二氧化碳濃度，因變量是生長素含量，因此可以通過測定A組、C組生長素濃度進(jìn)行判斷，如果C組植株生長素含量高于A組植株生長素含量，則說明CO₂參與了植物生長素的合成啟動．
（5）①由分析可知，在充足光照條件下，28℃溫度條件下，有機物積累量最大，是植物生長最快的溫度．
②由曲線可知，28℃時植物實際光合作用強度最大，是光合作用的最適宜溫度．
故答案為：
（1）線粒體基質(zhì)      葉綠體基質(zhì)
（2）紫外線輻射使植物葉綠素含量降低        吸收光能（吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換光能）
（3）C0₂濃度倍增        葉綠素
（4）C組植株生長素含量高于A組植株生長素含量
①28℃②28℃

點評 本題旨在考查學(xué)生理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的關(guān)系、細(xì)胞呼吸與光合作用之間的關(guān)系、影響光合作用的因素、溫度對光合作用和細(xì)胞呼吸的影響，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并學(xué)會應(yīng)用相關(guān)知識結(jié)合實驗數(shù)據(jù)和曲線進(jìn)行推理、綜合解答問題．