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）。

（1）图1中①是卡尔文循环，其反应的场所是________，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________。细胞同化HCHO的场所是________。

（3）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。表1是常春藤在不同浓度甲醛胁迫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个单位甲醛浓度的培养液	2271	2658	2811	3271	3425
②	2个单位甲醛浓度的培养液	2271	2415	2936	2789	1840
③	不含甲醛的培养液	2271	2311	2399	2462	2529

   

①表中的对照组是________（①②③）。

②常春藤在甲醛胁迫下气孔导度下降的生理意义是________。

③1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，分析可能的原因是________。

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

（4）高浓度的甲醛胁迫，超出植物抗逆的范围，影响植物的生长。综合分析表1、图2和图3的信息，写出在低浓度甲醛胁迫下，常春藤的抗逆途径________。

Answer

叶绿体基质 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 可以减少空气中甲醛进入植物体内 AC 植物通过降低气孔的开放程度，减少甲醛的吸收：同时FALDH酶的活性提高，增强对甲醛的代谢能力，起到抗逆作用

【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1分析可知，图示消耗CO2的过程为卡尔文循环，其反应的场所是叶绿体基质。在生态系统的物质循环过程中，植物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）①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。

②据图3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。

③A、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，暗反应降低，进而会导致光合产物下降，B错误；

C、根据图2可知，1个单位甲醛浓度使 FALDH的活性增强，C正确；

故选AC。

（4）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。