Question

甲醛（HCHO）是室内空气污染的主要成分之一，严重情况下会引发人体免疫功能异常甚至导致鼻咽癌和白血病。室内栽培观赏植物常春藤能够利用甲醛，清除甲醛污染。研究发现外源甲醛可以作为碳源被整合进入常春藤的光合作用过程中，具体过程如图1所示（其中RU5P和HU6P是中间产物）。

                                  图1

（1）图1中循环①的名称是_____，该循环中物质变化的意义是_____。

（2）追踪并探明循环②甲醛的碳同化路径，所采用的方法是_____。常春藤细胞同化 HCHO的场所是_____。

甲醛在被常春藤吸收利用的同时，也会对常春藤的生长产生一定的影响，为此研究人员设计了下列甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验。如表是常春藤在不同浓度甲醛下测得可溶性糖的含量。甲醛脱氢酶（FALDH）是甲醛代谢过程中的关键酶，图2表示不同甲醛浓度下，该酶的活性相对值。图3是不同甲醛浓度下气孔导度（气孔的开放程度）的相对值。

不同甲醛浓度下常春藤可溶性糖含量

组别	样品	0 天	第 1 天	第 2 天	第 3 天	第 4 天
①	1 个单位甲醛浓度	2271	2658	2811	3271	3425
②	2 个单位甲醛浓度	2271	2415	2936	2789	1840
③	水处理	2271				2529

（3）表中的对照组是_____（①/②/③）

（4）常春藤在甲醛胁迫下气孔导度下降的生理意义是_____。

（5）1个单位甲醛浓度下，常春藤气孔开放程度下降，可溶性糖的含量增加，综合上述信息，可能的原因是_____

A．甲醛代谢过程中能产生CO₂用于光合作用

B．气孔导度下降，导致光反应产物积累

C．1个单位甲醛浓度使FALDH的活性增强

D．可溶性糖增加引起气孔导度下降

（6）综合分析表、图2和图3的信息，在甲醛胁迫下，常春藤的抗逆途径有_____。

Answer

卡尔文循环 将简单无机物二氧化碳合成复杂有机物，直接或间接地为人类或动物界提供食物来源 同位素示踪 叶绿体基质 ③ 气孔导度下降，减少了空气中甲醛进入植物体内 ACD 低浓度的甲醛胁迫，植物一方面通过降低气孔的开放程度，减少甲醛的吸收；另一方面，在减少气孔的同时，提高 FALDH 酶的活性，增强对甲醛的代谢能力，起到抗逆作用。但高浓度的甲醛胁迫，超出植物抗逆的范围，影响植物的生长

【解析】

据图图1表示叶绿体模式图，①是光合作用的暗反应阶段，②是常春藤利用甲醛同化二氧化碳的过程。据表该实验的自变量是甲醛的浓度单位和处理时间，因变量是甲醛脱氢酶（FALDH）的活性和气孔开度，图2表明1个甲醛浓度单位的甲醛脱氢酶活性最高，图3表明随着甲醛浓度增加，气孔开度逐渐降低。据此分析作答。

（1）据图分析可知，图示①过程为卡尔文循环。在生态系统的物质循环过程中，生产者通过卡尔文循环能够将简单无机物二氧化碳合成复杂有机物，直接或间接地为人类或动物界提供食物来源。

（2）要探究甲醛的同化途径需要使用同位素标记法，图中甲醛是在叶绿体基质中被利用生成二氧化碳，所以常春藤细胞同化HCHO的场所是叶绿体基质。

（3）据表分析可知，该实验的自变量是甲醛的浓度单位和处理时间，因变量是甲醛脱氢酶（FALDH）的活性和气孔开度，所以③组为对照组。

（4）据图分析可知，随着甲醛浓度增加，气孔开度逐渐降低，气孔导度下降，可以减少空气中甲醛进入植物体内。

（5）A、1个单位甲醛浓度下，甲醛经过图1过程可以产生二氧化碳供给光合作用，A 正确；

B、气孔导度下降，二氧化碳可能供应不足，光合作用下降，可能会导致光合产物下降，B 错误；

C、由图2可知，1个单位甲醛浓度时FALDH的活性增强，C 正确；

D、可溶性糖增加使保卫细胞失水，引起气孔导度下降，D 正确。

故选ACD。

（6）据图表分析可知，低浓度的甲醛胁迫，植物一方面通过降低气孔的开放程度，减少甲醛的吸收；另一方面，在减少气孔的同时，提高FALDH 酶的活性，增强对甲醛的代谢能力，起到抗逆作用；如果高浓度的甲醛胁迫，超出植物抗逆的范围，则会影响植物的生长。