Question

【題目】甲醛（HCHO）是室內(nèi)空氣污染的主要成分之一，嚴(yán)重情況下會(huì)引發(fā)人體免疫功能異常甚至導(dǎo)致鼻咽癌和白血病。室內(nèi)栽培觀賞植物常春藤能夠利用甲醛，清除甲醛污染。研究發(fā)現(xiàn)外源甲醛可以作為碳源被整合進(jìn)入常春藤的光合作用過(guò)程中，具體過(guò)程如圖1所示（其中RU5P和HU6P是中間產(chǎn)物）。

圖1

（1）圖1中循環(huán)①的名稱(chēng)是_____，該循環(huán)中物質(zhì)變化的意義是_____。

（2）追蹤并探明循環(huán)②甲醛的碳同化路徑，所采用的方法是_____。常春藤細(xì)胞同化 HCHO的場(chǎng)所是_____。

甲醛在被常春藤吸收利用的同時(shí)，也會(huì)對(duì)常春藤的生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的影響，為此研究人員設(shè)計(jì)了下列甲醛脅迫下常春藤生長(zhǎng)情況的實(shí)驗(yàn)。如表是常春藤在不同濃度甲醛下測(cè)得可溶性糖的含量。甲醛脫氫酶（FALDH）是甲醛代謝過(guò)程中的關(guān)鍵酶，圖2表示不同甲醛濃度下，該酶的活性相對(duì)值。圖3是不同甲醛濃度下氣孔導(dǎo)度（氣孔的開(kāi)放程度）的相對(duì)值。

不同甲醛濃度下常春藤可溶性糖含量

組別	樣品	0 天	第 1 天	第 2 天	第 3 天	第 4 天
①	1 個(gè)單位甲醛濃度	2271	2658	2811	3271	3425
②	2 個(gè)單位甲醛濃度	2271	2415	2936	2789	1840
③	水處理	2271				2529

（3）表中的對(duì)照組是_____（①/②/③）

（4）常春藤在甲醛脅迫下氣孔導(dǎo)度下降的生理意義是_____。

（5）1個(gè)單位甲醛濃度下，常春藤氣孔開(kāi)放程度下降，可溶性糖的含量增加，綜合上述信息，可能的原因是_____

A．甲醛代謝過(guò)程中能產(chǎn)生CO2用于光合作用

B．氣孔導(dǎo)度下降，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)物積累

C．1個(gè)單位甲醛濃度使FALDH的活性增強(qiáng)

D．可溶性糖增加引起氣孔導(dǎo)度下降

（6）綜合分析表、圖2和圖3的信息，在甲醛脅迫下，常春藤的抗逆途徑有_____。

Answer 1

【答案】卡爾文循環(huán) 將簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物二氧化碳合成復(fù)雜有機(jī)物，直接或間接地為人類(lèi)或動(dòng)物界提供食物來(lái)源 同位素示蹤 葉綠體基質(zhì) ③ 氣孔導(dǎo)度下降，減少了空氣中甲醛進(jìn)入植物體內(nèi) ACD 低濃度的甲醛脅迫，植物一方面通過(guò)降低氣孔的開(kāi)放程度，減少甲醛的吸收；另一方面，在減少氣孔的同時(shí)，提高 FALDH 酶的活性，增強(qiáng)對(duì)甲醛的代謝能力，起到抗逆作用。但高濃度的甲醛脅迫，超出植物抗逆的范圍，影響植物的生長(zhǎng)

【解析】

據(jù)圖圖1表示葉綠體模式圖，①是光合作用的暗反應(yīng)階段，②是常春藤利用甲醛同化二氧化碳的過(guò)程。據(jù)表該實(shí)驗(yàn)的自變量是甲醛的濃度單位和處理時(shí)間，因變量是甲醛脫氫酶（FALDH）的活性和氣孔開(kāi)度，圖2表明1個(gè)甲醛濃度單位的甲醛脫氫酶活性最高，圖3表明隨著甲醛濃度增加，氣孔開(kāi)度逐漸降低。據(jù)此分析作答。

（1）據(jù)圖分析可知，圖示①過(guò)程為卡爾文循環(huán)。在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中，生產(chǎn)者通過(guò)卡爾文循環(huán)能夠?qū)⒑?jiǎn)單無(wú)機(jī)物二氧化碳合成復(fù)雜有機(jī)物，直接或間接地為人類(lèi)或動(dòng)物界提供食物來(lái)源。

（2）要探究甲醛的同化途徑需要使用同位素標(biāo)記法，圖中甲醛是在葉綠體基質(zhì)中被利用生成二氧化碳，所以常春藤細(xì)胞同化HCHO的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。

（3）據(jù)表分析可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是甲醛的濃度單位和處理時(shí)間，因變量是甲醛脫氫酶（FALDH）的活性和氣孔開(kāi)度，所以③組為對(duì)照組。

（4）據(jù)圖分析可知，隨著甲醛濃度增加，氣孔開(kāi)度逐漸降低，氣孔導(dǎo)度下降，可以減少空氣中甲醛進(jìn)入植物體內(nèi)。

（5）A、1個(gè)單位甲醛濃度下，甲醛經(jīng)過(guò)圖1過(guò)程可以產(chǎn)生二氧化碳供給光合作用，A 正確；

B、氣孔導(dǎo)度下降，二氧化碳可能供應(yīng)不足，光合作用下降，可能會(huì)導(dǎo)致光合產(chǎn)物下降，B 錯(cuò)誤；

C、由圖2可知，1個(gè)單位甲醛濃度時(shí)FALDH的活性增強(qiáng)，C 正確；

D、可溶性糖增加使保衛(wèi)細(xì)胞失水，引起氣孔導(dǎo)度下降，D 正確。

故選ACD。

（6）據(jù)圖表分析可知，低濃度的甲醛脅迫，植物一方面通過(guò)降低氣孔的開(kāi)放程度，減少甲醛的吸收；另一方面，在減少氣孔的同時(shí)，提高FALDH 酶的活性，增強(qiáng)對(duì)甲醛的代謝能力，起到抗逆作用；如果高濃度的甲醛脅迫，超出植物抗逆的范圍，則會(huì)影響植物的生長(zhǎng)。