Question

20．為了探討某種植物的一些生理特性，科研人員做了一系列的相關(guān)實(shí)驗(yàn)．如圖是在不同光照條件下測(cè)定的其光合速率變化情況．請(qǐng)分析回答：

（1）從圖中a～b段可以看出，限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度、溫度．若其他條件不變，對(duì)葉綠素而言，有效輻射的光主要是藍(lán)紫光和紅光．
（2）圖中c～d對(duì)應(yīng)時(shí)段，植物體內(nèi)有機(jī)物總量的變化情況是增加（或先減少后增加），i點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)合成[H]的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體．
（3）經(jīng)測(cè)定，晴天遮光條件下該植物的CO₂釋放速率為0.6 μmol/（m²•s），則g點(diǎn)時(shí)該植物O₂產(chǎn)生速率為1.6μmol/（m²•s）．
（4）每分子葉綠素含有一個(gè)Mg²⁺，可被H⁺、Cu²⁺等置換．在用該植物的綠葉做“色素的分離與提取”實(shí)驗(yàn)時(shí)，濾液用5%的HCl處理一段時(shí)間后，其顏色與研磨時(shí)未加碳酸鈣（CaCO₃）的顏色相似，呈黃褐色．實(shí)驗(yàn)室常用含Cu²⁺的試劑處理葉片，可形成銅代葉綠素能長(zhǎng)時(shí)間保持葉片標(biāo)本的綠色，其原因可能是銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定
（5）該植物收獲后的果實(shí)可采用乙烯或脫落酸（植物激素）進(jìn)行催熟．經(jīng)測(cè)定，該植物細(xì)胞內(nèi)DNA、RNA和蛋白質(zhì)的物質(zhì)含量比例為1：3.1：11，研究者用生長(zhǎng)素處理該植物細(xì)胞后，細(xì)胞內(nèi)這些物質(zhì)含量比例變?yōu)?：5.4：21.7，據(jù)此分析，生長(zhǎng)素作用于植物細(xì)胞的分子機(jī)制是生長(zhǎng)素對(duì)細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄過(guò)程有促進(jìn)作用．

Answer 1

分析 1、由于凈光合速率=總光合速率-呼吸速率，當(dāng)凈光合速率大于0時(shí)，表明此時(shí)的光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度；小于0時(shí)，則表明光合作用小于呼吸作用．
2、分析圖形：曲線圖表示晴天或陰天植物凈光合速率隨時(shí)間的變化．a(chǎn)-b段限制凈光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度；ef段，凈光合速率急劇下降的原因是氣溫太高，葉片的氣孔關(guān)閉，CO₂吸收量減少．

解答 解：（1）陰天條件下，光照較弱，溫度較低，光照強(qiáng)度和溫度成為限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素；葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光．
（2）分析曲線圖可知圖中c～d對(duì)應(yīng)時(shí)段，凈光合速率先小于0，后大于0，因此植物體內(nèi)有機(jī)物總量的變化情況是增加（或先減少后增加）．i點(diǎn)時(shí)有光照，能夠進(jìn)行光合作用，葉肉細(xì)胞內(nèi)合成[H]的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體．
（3）晴天遮光條件下該植物的CO₂釋放速率即為呼吸速率，等于氧氣吸收速率，則g點(diǎn)時(shí)該植物O₂產(chǎn)生速率為1+0.6=1.6（μmol/m²•s）．
（4）提取色素時(shí)加入碳酸鈣可以防止葉綠素受破壞，不加碳酸鈣時(shí)色素提取液為黃褐色；銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定，所以用含Cu²⁺的試劑處理葉片，可使葉片標(biāo)本長(zhǎng)時(shí)間保持綠色．
（5）乙烯具有促進(jìn)果實(shí)成熟的作用．生長(zhǎng)素處理該植物細(xì)胞后，細(xì)胞中RNA和蛋白質(zhì)的含量增加，合成的比例也分別增加，說(shuō)明生長(zhǎng)素能夠促進(jìn)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度、溫度　藍(lán)紫光和紅光　
（2）增加（或先減少后增加）　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體　
（3）1.6
（4）碳酸鈣（CaCO₃）　銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定　
（5）乙烯或脫落酸　生長(zhǎng)素對(duì)細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄過(guò)程有促進(jìn)作用

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響光合作用的環(huán)境因素、光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系等方面的知識(shí)，意在考查考生析圖能力、理解能力，具有一定的難度．考生在分析曲線時(shí)，明確縱軸為凈光合作用速率，并且能靈活運(yùn)用公式，即總光合作用為凈光合作用和呼吸作用之和．