Question

7．番茄是人們日常生活中熟悉的一種蔬果，請分析回答以下與番茄有關的問題：
（1）科學家做過這樣的實驗，將番茄培養(yǎng)在含Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺的培養(yǎng)液中，一段時間后，測定培養(yǎng)液中這三種離子的 濃度（圖1）．營養(yǎng)液中的無機鹽離子通過主動運輸方式進入番茄體內，吸收結果表明番茄對Si⁴⁺的吸收最少，而對另外兩種離子的吸收較多，這一差異與根細胞膜上載體的種類和數量有關；
（2）圖2是在CO₂濃度一定，環(huán)境溫度適宜，不同光照強度條件下測得的番茄葉片的光合作用強度．請據圖分析：A點時，該植物葉肉細胞產生ATP的場所是細胞質基質和線粒體．C點時，該植物的總光合速率為20mg/100cm²葉•小時（用CO₂吸收量表示）．C點以后限制光合作用強度繼續(xù)上升的環(huán)境因素是CO₂濃度；
（3）生產實踐中，農民常將番茄植株下部的老葉摘除，試分析這樣做的主要目的是減少（降低）有機物消耗提高產量；
（4）番茄成熟過程中，主要受乙烯（填寫某種植物激素）調控．番茄中的番茄紅素具有較強的抗衰老和抑癌功效，據此可判斷該物質的保健功能是通過保護DNA（基因）（填寫某種物質）免受損傷，防止癌癥的發(fā)生．

Answer 1

分析 1、分析圖1：（1）番茄吸收的Ca²⁺和Mg²⁺較多，對Si⁴⁺吸收量少．這體現(xiàn)了植物對無機鹽離子的吸收具有選擇性，其原因在于不同植物根尖細胞膜上載體的種類和數量是不同的．（2）番茄吸收水的相對速度比吸收Si⁴⁺多，造成培養(yǎng)液中Si⁴⁺濃度上升．
2、植物細胞中產生ATP的生理過程有光合作用和呼吸作用，場所有葉綠體、細胞質基質和線粒體；
3、凈光合速率=真光合速率-呼吸速率，影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強度、CO₂濃度、溫度、含水量、礦質元素等．

解答 解：（1）植物根細胞吸收礦質元素的過程是主動運輸方式，分析題圖1可知，與初始濃度相比，一段時間后培養(yǎng)液中Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺濃度不同，Si⁴⁺濃度最高，說明番茄對Si⁴的吸收最少，Ca²⁺、Mg²⁺的吸收較多，這與細胞膜上吸收不同礦質元素的載體的種類和數量有關．
（2）分析題圖2可知，A點光照強度為0，此時不進行光合作用，只進行呼吸作用，因此葉肉細胞產生ATP的場所是細胞質基質和線粒體；C點對應的凈光合作用強度是15mg/100cm²葉•小時，細胞呼吸的強度是5mg/100cm²葉•小時，因此該點的實際光合作用強度的20mg/100cm²葉•小時．C點以后隨著光照強度的增強，光合作用不再增強，并且此時的環(huán)境溫度是最適宜的，因此此時限制光合作用強度繼續(xù)上升的環(huán)境因素是CO₂濃度．
（3）番茄植株下部的老葉接觸陽光很少，并且葉綠素的含量降低，而呼吸作用仍在進行，因此摘除老葉有助于減少有機物的消耗，提高產量．
（4）乙烯能促進果實成熟．細胞癌變就是原癌基因和抑癌基因突變的結果，番茄紅素具有較強的抑癌功效是通過保護基因免受損傷，防止癌癥的發(fā)生．
故答案為：
（1）主動運輸    Si⁴⁺載體的種類和數量
（2）細胞質基質和線粒體  20  CO₂濃度
（3）減少（降低）有機物消耗提高產量
（4）乙烯  DNA（基因）

點評 本題考查了物質跨膜運輸方式、光合作用和呼吸作用、植物激素等相關知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯(lián)系；理論聯(lián)系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．