Question

柱花草是我国南方地区重要的豆科牧草，对低温胁迫较为敏感,易发生冷害。下表为科研人员在不同温度下测得的柱花草叶片光合速率等相关指标。请回答下列问题：

      

（1）该实验的自变量是_____，因变量是_____。

（2）实验中 20 ℃时，柱花草叶肉细胞内能产生ATP 的细胞器是_____, 叶绿体中ADP的移动方向是_____。

（3）与对照组相比，高温处理相同的时间，柱花草光合作用制造的有机物量_____(填“较多”“较少”“相等”或“无法确定”)，原因是_____。

（4）据表分析，低温处理能抑制光合作用的原因主要包括两方面： 一方面是低温导致__________结构受到破坏, 使光反应阶段生成的________减少； 另一方面，低温使____________降低，从而导致暗反应速率降低。

Answer

（不同的）温度 氧气释放速率和细胞内ATP含量 线粒体、叶绿体 从 （叶绿体）基质向类囊体薄膜移 无法确定 不知道对照组与高温处理组柱花草的呼吸速率，因此不能确定二者光合作用制造的有机物量 类囊体薄膜 ATP、[H] 与暗反应有关的酶活性

【解析】

该题探究的是不同温度条件下氧气释放速率以及细胞内ATP含量变化。其中氧气释放速率代表净光合作用强度。

（1）分析题干及表格可知该实验的自变量是（不同的）温度，因变量是氧气释放速率和细胞内ATP含量。

（2）20℃时，由于有氧气的释放，说明此时柱花草叶肉细胞即进行光合作用，又进行呼吸作用，所以柱花草叶肉细胞内能产生ATP的细胞器是线粒体、叶绿体。ATP是在光反应阶段产生的，场所为叶绿体类囊体薄膜，暗反应场所为叶绿体基质，消耗ATP，产生ADP，故ADP移动方向为从 （叶绿体）基质向类囊体薄膜移。

（3）由于不知道对照组与高温处理组柱花草的呼吸速率，因此不能确定二者光合作用制造的有机物量（真正光合速率）的大小关系。

（4）光反应发生在类囊体薄膜上，低温导致类囊体薄膜结构受到破坏，暗反应需要光反应为其提供ATP和[H]，同时暗反应受到多种酶的影响，因此降低温度后也会使酶的活性降低，对暗反应影响较大。