Question

根据所提供的实验数据，回答下列关于植物生命活动的问题：

Ⅰ．研究人员为探究CO2浓度上升及紫外线（UV）辐射强度增加对农业生产的影响，人工模拟一定量的UV辐射和CO2浓度处理番茄幼苗，直至果实成熟，测定了番茄株高及光合作用相关生理指标，结果见下表。请分析回答：

分组及实验处理	株高（cm）	叶绿素含量（mg·g-1）	光合速率 （μmol·m-2·s-1）
15天	30天	45天	15天	30天	45天
A	对照（自然条件）	21．5	35．2	54．3	1．65	2．0	2．0	8．86
B	UV辐射	21．1	31．6	48．3	1．5	1．8	1．8	6．52
C	CO2浓度倍增	21．9	38．3	61．2	1．75	2．4	2．45	14．28
D	UV辐射和CO2浓度倍增	21．5	35．9	55．7	1．55	1．95	2．25	9．02

（1）番茄叶肉细胞中产生和利用CO2的部位分别是         和         。

（2）根据实验结果可知，紫外线（UV）辐射可能降低了叶绿素含量而影响了光合作用。光合色素分布于       （具体部位），具有         的作用。

（3）据表分析，C组光合速率明显高于对照组，其原因一方面是由于        ，加快了暗反应的速率：另一方面是由于      含量增加，使光反应速率也加快。D组光合速率与对照组相比无显著差异，说明CO2浓度倍增对光合作用的影响可以       UV辐射增强对光合作用的影响。

（4）由表可知，CO2浓度倍增可促进番茄幼苗生长。有研究者认为，这可能与CO2参与了植物生长素的合成启动有关。要检验此假设，还需要测定C组植株中       的含量。若检测结果是          ，则支持假设。

（5）将长势相同的番茄幼苗分成若干等份，在不同的温度下先暗处理1h，测得其干重即葡萄糖的量的（单位：g）变化如甲曲线所示：再分别置于同一光照强度下照射1h后，测得其干重与暗处理前的变化如乙曲线。请据图回答：

A点和B点相比，番茄合成葡萄糖的速率是否相等？________。在此光照条件下，最适合植物生长的温度是________℃。

Answer

（1）线粒体基质 叶绿体基质

（2）叶绿体类囊体膜 吸收光能（吸收、传递、转换光能）

（3）CO2浓度倍增 叶绿素 降低

（4）生长素 C组生长素含量高于A组

（5）不相等 29

【解析】

试题分析：

（1）丙酮酸与水在线粒体基质中反应生成CO2；CO2参与光合作用的暗反应，在叶绿体基质与C5，形成的C3被还原剂NADPH（[H]）还原成葡萄糖。

（2）光合作用色素分布在叶绿体类囊体薄膜上，作用是吸收、传递、转化光能。

（3）分析表中数据可知，C组的处理为CO2浓度倍增，光合速率明显高于对照组，可能是作为光合作用原料的CO2浓度倍增，加快了暗反应速率；从表中数据可以看出，另一个可能原因是叶绿素含量增加，光反应速率加快。观察A组和D组，光合速率相差不大，说明CO2浓度倍增对光合作用的影响可以降低UV辐射增强对光合作用的影响。

（4）若CO2浓度倍增可以促进番茄植株生长是因为促进了生长素的合成，则还需要测定C组植株中生长素的含量，若生长素含量C组高于A组，则假说成立。

（5）曲线甲：27℃～29℃时，小麦叶肉细胞的呼吸速率逐渐增大；29℃时，小麦叶肉细胞的呼吸速率最大；29℃～30℃时，小麦叶肉细胞的呼吸速率逐渐降低。暗处理1h，测得的小麦幼苗干重即葡萄糖的量即为小麦幼苗的呼吸速率。曲线乙：乙曲线为黑暗处理1小时、再光照1小时后获得的曲线。该过程一共进行了1小时的光合作用，2小时的呼吸作用。所以A点时光合作用形成的有机物为3+1×2=5g，光合作用速率为5g/h；而B点时，光合作用形成的有机物3+3×3=9g，光合作用速率为9g/h，可见，A点和B点光合作用速率不相等。