Question

4．研究人員為探究CO₂濃度上升及紫外線輻射強度增加對農業(yè)生產的影響，人工模擬一定量的紫外線輻射和CO₂濃度處理番茄幼苗，直至果實成熟，期間測定了番茄株高及光合作用相關生理指標，結果見下表．請分析回答：

分組及實驗處理		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	（μ molm-2s-1）
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	CO2濃度倍增	21.9	38.3	61.2	1.75	2.4	2.45	14.28

（1）番茄葉肉細胞中產生和利用CO₂的部位分別是線粒體基質和葉綠體基質（均填具體部位）．
（2）根據(jù)實驗結果可知，紫外線輻射可能降低了葉綠素含量而影響了光合作用，葉綠素具有的作用是吸收、傳遞、轉化光能．
（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二氧化碳濃度倍增，加快了暗反應的速率；另一方面是由于葉綠素含量增加，使光反應速率也加快．
（4）由表可知，CO₂濃度倍增可促進番茄幼苗生長．有研究者認為，這可能與CO₂參與了植物生長素的合成啟動有關．要檢驗此假設，還需要測定A、C組植株中生長素的含量．若檢測結果是C組生長素含量高于A組，則支持假設．
（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，測得其干重即葡萄糖量的變化如甲曲線所示．再將每組置于同一光照強度下照射1h，測得其干重與暗處理前的變化如乙曲線所示．在此光照條件下，最適合植物生長的溫度是多少，為什么？此溫度條件下的光合速率最大．

Answer 1

分析 據(jù)表分析：（1）AB對照：變量是否紫外線照射，經過紫外線照射后，株高變矮、葉綠素含量降低，光合作用強度下降．
（2）AC對照：變量是二氧化碳濃度高低，增大二氧化碳濃度下，株高長高，葉綠素含量增加，光合作用強度增強．
據(jù)圖分析：曲線甲表示不同溫度下的呼吸速率，曲線乙表示不同溫度下的凈光合作用速率．據(jù)此分析作答．

解答 解：（l）番茄葉肉細胞中有氧呼吸可以產生二氧化碳，產生的部位是線粒體基質，光合作用可以利用二氧化碳，利用部位是葉綠體基質．
（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、轉化光能．
（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CO₂濃度倍增，加快了碳反應的速率；另一方面是由于葉綠素含量增加，使光反應速率也加快．
（4）由表可知，CO₂濃度倍增可以促進番茄植株生長．研究者認為，這可能與CO₂參與了生長素的合成啟動有關．要檢驗此假設，還需要測定A、C組植株中的生長素含量含量．如檢測結果是C組生長素含量高于A組，則支持假設．
（5）暗處理1h，測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℃時小麥幼苗的呼吸速率最高為3g，因而該溫度為小麥葉肉細胞內呼吸酶的最適溫度；由于乙曲線為黑暗處理1小時、再光照1小時后獲得的曲線，因而29℃時，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，最適合植物生長的溫度是29℃．
故答案為：
（1）線粒體基質  葉綠體基質
（2）吸收、傳遞、轉化光能
（3）二氧化碳濃度倍增  葉綠素 
（4）C組生長素含量高于A組
（5）29℃此溫度條件下的光合速率最大

點評 本題考查光合作用效率的相關知識，意在考查學生理解的知識要點，要求能運用所學知識，通過比較、分析，得出正確的結論的能力及能從圖表中獲取相關的生物學信息的能力．