【題目】科研人員選擇冬季大棚中的番茄和草莓,在保持兩種植物生長所需的溫度、水分、肥料等相同且適宜的條件下,每天14:00﹣15:00 觀察并測定光合速率,結(jié)果如圖.

(1)實驗的研究目的是
(2)在番茄和草莓棚中選擇生長期一致的兩種植物,且每種植物的植株進行實驗.
(3)隨空氣質(zhì)量指數(shù)上升,空氣中細顆粒物濃度增大,光照強度降低,光合作用 , 減弱,為暗反應提供的減少. 同時污染物濃度增加,溫度隨之降低,直接影響了細胞內(nèi)光合作用速率下降.
(4)科研人員進一步研究空氣質(zhì)量對番茄和草莓光合作用的影響,結(jié)果如表.

空氣質(zhì)量級別

番茄

草莓

棚溫

光合有效輻射
μEm2s1

光合速率
μmolm2s1

棚溫

光合有效輻射
μEm2s1

光合速率
μmolm2s1

二級良

25.6

987

20.4

27.3

994

20.11

三級輕度污染

23.4

746

19.6

26.1

785

18.72

四級中度污染

23.4

477

17.1

26.1

428

17.41

五級重度污染

22.2

325

11.8

24.6

428

10.10

(注:光合有效輻射是指綠色植物進行光合作用過程中,能夠被光和色素吸收并轉(zhuǎn)化的太陽輻射能量)
①當空氣質(zhì)量由三級升為四級時,番茄光合速率下降13%,草莓的光合速率下降7%,這一結(jié)果說明
②當污染進一步加劇到五級時,導致草莓光合速率下降的主要因素是
(5)綜上所述,在空氣質(zhì)量處于四級中度污染以上時,番茄棚和草莓棚應分別采取措施來維持植物的光合速率.

【答案】
(1)空氣質(zhì)量指數(shù)對番茄和草莓光合作用的影響
(2)長勢一致
(3)速率顯著下降;光反應;ATP[H];與光合作用有關酶的活性
(4)當空氣污染由三級升為四級,棚溫沒有明顯變化,但光合有效輻射明顯下降;棚溫下降和光合有效輻射(光照強度)
(5)增加光照強度和增加棚溫
【解析】解:(1)據(jù)圖分析,該實驗的自變量是空氣質(zhì)量指數(shù)及植物的種類,因變量是光合速率,探究的題目是空氣質(zhì)量指數(shù)對番茄和草莓光合作用的影響.(2)生物實驗遵循的一般原則是對照原則、等量原則、單一變量原則和控制無關變量原則.所以在番茄和草莓棚中選擇生長期一致的兩種植物,且每種植物長勢一致.(3)圖中,隨空氣質(zhì)量指數(shù)上升,空氣中細顆粒物濃度增大,光照強度降低,光合作用速率均顯著下降,原因可能是污染加重,光反應減弱,為暗反應提供的ATP[H]減少. 同時污染物濃度增加,光照減弱,溫度隨之降低,與光合作用有關酶的活性使得光合速率降低.(4)影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強度、溫度和二氧化碳濃度等.①據(jù)表分析,當空氣質(zhì)量由三級升為四級時,棚溫沒有明顯變化,但光合有效輻射明顯下降,所以番茄光合速率下降13%,草莓的光合速率下降7%.②當污染進一步加劇到五級時,棚溫下降和光合有效輻射(光照強度)也下降,導致草莓光合速率下降.(5)表中數(shù)據(jù)表明,在空氣質(zhì)量處于四級中度污染以上時,番茄棚和草莓棚應分別采取增加光照強度和增加棚溫措施來維持植物的光合速率.
【考點精析】認真審題,首先需要了解光反應和暗反應的比較(光反應階段與暗反應階段既有區(qū)別又緊密聯(lián)系,是缺一不可的整體,光反應為暗反應提供[H]和ATP,暗反應為光反應提供ADP+Pi,沒有光反應,暗反應無法進行,沒有暗反應,有機物無法合成).

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植株類型

葉綠素a含量(mg/g)

葉綠素b含量(mg/g)

健康株

2.108

0.818

感病株

1.543

0.604

(1)由表數(shù)據(jù)分析可知,TMV侵染煙草后,隨著病毒的大量繁殖,細胞中的__________(細胞器)遭到破壞,______的合成減少,葉片將出現(xiàn)畸形、退綠等現(xiàn)象。

(2)科研人員進一步研究光照強度對健康株和感病株凈光合速率的影響,結(jié)果如下圖。

據(jù)圖分析,當光強小于1500klx 時,感病株的凈光合速率并未小于健康株,說明此時________不是影響凈光合速率的主要因素。當光強等于1500klx 時,健康株和感病株的實際光合速率均為_____μmol﹒m-2﹒s-1。

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(2)取相同試管若干,并________________,向每一支試管中均加入等量的pH為4.8的緩沖液,其目的是___________________________________、保證酶處于最適pH。

(3)分別向不同試管中加入不同濃度的Pb2+、Cd2+、Mg2+、Ca2+以及等量的ACP,另取一支試管應該加入____________________________作為對照。

(4)在最適溫度下保溫一段時間后測定該酶的活力。得到如下圖1、圖2曲線:

①從圖1、2曲線中可以得出的結(jié)論分別是________________________、_________

②從酶的本質(zhì)屬性分析,鉛(Pb2+)、鎘(Cd2+)處理后酶的活性降低是重金屬鹽影響了酶的_____所致。

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