Question

研究小组通过人工模拟高温、干旱、高温和干旱复合条件，对某植物净光合速率进行了研究。结果表明，高温、干旱均会导致植物净光合速率下降，且在高温和干旱复合条件下该植物的净光合速率下降得更加明显。请回答下列问题：

（1）植物叶肉细胞中与净光合速率密切相关的两种细胞器是___________。这两种细胞器在结构上的共同点是___________，在功能上的共同点是___________。

（2）研究发现，高温处理及干旱处理会使植物蒸腾作用显著下降。结合光合作用两个阶段分析，高温处理与干旱处理使该植物净光合速率下降的可能原因是___________、___________（答出两点即可）。

（3）研究小组认为在高温和干旱复合作用下，该植物净光合速率下降更明显与叶绿素含量降低具有更加显著的关系，试设计简单的实验进行探究（已具备经高温、干旱、高温和干旱复合处理及正常培养的植株），写出实验思路和预期结果。

实验思路：______________________。

预期结果：______________________。

Answer

叶绿体和线粒体 都具有双层膜 都与能量转换有关（或都能合成ATP） 原因一：蒸腾作用显著下降，植物吸水能力降低，细胞缺水使光反应产生的[H]、ATP减少，导致净光合作用速率下降； 原因二：气孔开度减小，植物叶片吸收的CO2减少，暗反应减弱使净光合作用速率下降；原因三：高温使光合作用酶活性下降，而对呼吸作用相关酶活性影响较小 实验思路：分别取等量（相同部位）的经高温、干旱、高温和干旱复合处理及正常培养的植物叶片进行色素的提取和分离实验，比较滤纸条上叶绿素条带的颜色和宽度。 预期结果：高温、干旱、高温和干旱复合处理组均较正常培养组叶绿素条带窄，颜色浅，且高温和干旱复合处理组较高温、干旱处理组叶绿素条带更窄，颜色更浅

【解析】

1、净光合速率=总光合速率—细胞呼吸速率。

2、光合作用过程：光反应阶段和暗反应阶段。

3、影响光合作用的因素：光、二氧化碳、温度、水等。

（1）植物叶肉细胞中光合作用的场所是叶绿体，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，所以叶肉细胞中净光合速率密切相关的两种细胞器是叶绿体和线粒体。这两种细胞器在结构上的共同点是都具有双层膜，在功能上的共同点是都与能量转换有关（或都能合成ATP）。

（2）光合作用的过程包括光反应和暗反应，研究发现，高温处理及干旱处理会使植物蒸腾作用显著下降。结合光合作用两个阶段分析，高温处理与干旱处理使该植物净光合速率下降的可能原因是：一、蒸腾作用显著下降，植物吸水能力降低，细胞缺水使光反应产生的[H]、ATP减少，导致净光合作用速率下降；二、气孔开度减小，植物叶片吸收的CO2减少，暗反应减弱使净光合作用速率下降；三、高温使光合作用酶活性下降，而对呼吸作用相关酶活性影响较小。

（3）分析题意可知：本实验自变量为不同处理（高温、干旱、高温和干旱复合处理）的植物叶片，因变量为叶绿素含量，根据实验设计的对照原则、单一变量原则等，设计实验思路和预期结果如下：

实验思路：分别取等量（相同部位）的经高温、干旱、高温和干旱复合处理及正常培养的植物叶片进行色素的提取和分离实验，比较滤纸条上叶绿素条带的颜色和宽度。

预期结果：高温、干旱、高温和干旱复合处理组均较正常培养组叶绿素条带窄，颜色浅，且高温和干旱复合处理组较高温、干旱处理组叶绿素条带更窄，颜色更浅。