Question

17．AMP-PCP能與細(xì)胞膜上ATP跨膜受體蛋白結(jié)合，科研人員用AMP-PCP溶液處理三七葉片，測(cè)定其凈光合速率，結(jié)果如圖所示．請(qǐng)分析回答：

（1）凈光合速率是以單位時(shí)間和葉面積二氧化碳的吸收量為指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定的，由圖可知，隨著AMP-PCP濃度增大，葉片的凈光合速率降低．保衛(wèi)細(xì)胞中的K⁺濃度變化是引起氣孔運(yùn)動(dòng)的主要原因，K⁺進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)，可導(dǎo)致氣孔開(kāi)放．請(qǐng)推測(cè)AMP-PCP影響葉片凈光合作用的原因AMP-PCP與細(xì)胞膜上ATP跨膜受體蛋白結(jié)合，影響鉀離子主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致氣孔開(kāi)放程度下降，影響光合作用的暗反應(yīng)．
（2）要驗(yàn)證上述推測(cè)是否正確，可用ATP溶液處理三七葉片作為實(shí)驗(yàn)組，用蒸餾水處理三七葉片作為對(duì)照進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定葉片的氣孔開(kāi)放程度和凈光合作用速率．若實(shí)驗(yàn)組的氣孔開(kāi)放程度和凈光合速率均大于對(duì)照組，則證明上述推測(cè)成立．
（3）三七為我國(guó)名貴中藥，其主要有效成分為三七皂甙．研究小組在蔗糖濃度為30g/L   的培養(yǎng)基、光照16h/d、光照強(qiáng)度15001x、25℃條件下依次用白光、紅光、藍(lán)光和暗培    養(yǎng)（部分遮光）進(jìn)行三七組織培養(yǎng)，一定時(shí)間后檢測(cè)根部的三七皂甙含量，結(jié)果如表：

光質(zhì)	暗培養(yǎng)	白光	紅光	藍(lán)光
三七皂甙含量（mg/g）	0.220	0.196	0.150	0.217

分析上述結(jié)果，暗培養(yǎng)（部分遮光）條件下進(jìn)行培養(yǎng)最有藥用價(jià)值．若進(jìn)一步探究紅光條件下光照時(shí)間對(duì)三七皂甙合成的影響，可在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在蔗糖濃度為30g/L的培養(yǎng)基、光照強(qiáng)度15001x、25℃條件下，分別設(shè)置光照時(shí)間為8h/d、10h/d、12h/d、14h/d、18h/d、20h/d組別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和題圖分析，該實(shí)驗(yàn)的自變量是AMP-PCP溶液的濃度，因變量是凈光合速率．影響光合作用的因素主要有光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度等．據(jù)此分析作答．
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，遵循單一變量原則，（3）小題中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的自變量為“光照時(shí)間”，因變量為三七皂甙含量．

解答 解：（1）凈光合速率可以用單位時(shí)間、單位葉面積二氧化碳的吸收量作為測(cè)量指標(biāo)．由圖可知，隨著AMP-PCP濃度增大，葉片的凈光合速率降低．根據(jù)題意可知，保衛(wèi)細(xì)胞中的K⁺濃度變化是引起氣孔運(yùn)動(dòng)的主要原因，K⁺進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)，可導(dǎo)致氣孔開(kāi)放．而鉀離子的運(yùn)輸方式屬于主動(dòng)運(yùn)輸，AMP-PCP與細(xì)胞膜上ATP跨膜受體蛋白結(jié)合，影響鉀離子主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致氣孔開(kāi)放程度下降，影響光合作用的暗反應(yīng)．
（2）要驗(yàn)證以上推測(cè)是否正確，可用ATP溶液溶液處理菜豆葉片，以蒸餾水作為對(duì)照試驗(yàn)，測(cè)定葉片的氣孔開(kāi)放程度和凈光合作用速率．如果實(shí)驗(yàn)組的氣孔開(kāi)放程度和凈光合速率均大于對(duì)照組，則推測(cè)正確．
（3）分析表格數(shù)據(jù)可知，暗處理時(shí)三七皂甙含量最高，即表明暗培養(yǎng)（部分遮光）條件下進(jìn)行培養(yǎng)最有藥用價(jià)值．若進(jìn)一步探究紅光條件下光照時(shí)間對(duì)三七皂甙合成的影響，可在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在蔗糖濃度為30g/L的培養(yǎng)基、光照強(qiáng)度15001x、25℃條件下，分別設(shè)置光照時(shí)間為8h/d、10h/d、12h/d、14h/d、18h/d、20h/d組別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
故答案為：
（1）二氧化碳     降低       AMP-PCP與細(xì)胞膜上ATP跨膜受體蛋白結(jié)合，影響鉀離子主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致氣孔開(kāi)放程度下降，影響光合作用的暗反應(yīng)
（2）ATP    大于
（3）暗培養(yǎng)（部分遮光）       12h/d、14h/d、18h/d

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖示主要考查影響光合作用的因素，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與運(yùn)用，題目難度中等．