Question

20．為了探討某種植物的一些生理特性，科研人員做了一系列的相關實驗．如圖是在不同光照條件下測定的其光合速率變化情況．請分析回答：

（1）從圖中a～b段可以看出，限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度、溫度．若其他條件不變，對葉綠素而言，有效輻射的光主要是藍紫光和紅光．
（2）圖中c～d對應時段，植物體內有機物總量的變化情況是增加（或先減少后增加），i點時葉肉細胞內合成[H]的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體．
（3）經測定，晴天遮光條件下該植物的CO₂釋放速率為0.6 μmol/（m²•s），則g點時該植物O₂產生速率為1.6μmol/（m²•s）．
（4）每分子葉綠素含有一個Mg²⁺，可被H⁺、Cu²⁺等置換．在用該植物的綠葉做“色素的分離與提取”實驗時，濾液用5%的HCl處理一段時間后，其顏色與研磨時未加碳酸鈣（CaCO₃）的顏色相似，呈黃褐色．實驗室常用含Cu²⁺的試劑處理葉片，可形成銅代葉綠素能長時間保持葉片標本的綠色，其原因可能是銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定
（5）該植物收獲后的果實可采用乙烯或脫落酸（植物激素）進行催熟．經測定，該植物細胞內DNA、RNA和蛋白質的物質含量比例為1：3.1：11，研究者用生長素處理該植物細胞后，細胞內這些物質含量比例變?yōu)?：5.4：21.7，據(jù)此分析，生長素作用于植物細胞的分子機制是生長素對細胞內的轉錄過程有促進作用．

Answer 1

分析 1、由于凈光合速率=總光合速率-呼吸速率，當凈光合速率大于0時，表明此時的光合作用強度大于呼吸作用強度；小于0時，則表明光合作用小于呼吸作用．
2、分析圖形：曲線圖表示晴天或陰天植物凈光合速率隨時間的變化．a-b段限制凈光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度；ef段，凈光合速率急劇下降的原因是氣溫太高，葉片的氣孔關閉，CO₂吸收量減少．

解答 解：（1）陰天條件下，光照較弱，溫度較低，光照強度和溫度成為限制葉片光合速率的主要環(huán)境因素；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光．
（2）分析曲線圖可知圖中c～d對應時段，凈光合速率先小于0，后大于0，因此植物體內有機物總量的變化情況是增加（或先減少后增加）．i點時有光照，能夠進行光合作用，葉肉細胞內合成[H]的場所有細胞質基質、線粒體、葉綠體．
（3）晴天遮光條件下該植物的CO₂釋放速率即為呼吸速率，等于氧氣吸收速率，則g點時該植物O₂產生速率為1+0.6=1.6（μmol/m²•s）．
（4）提取色素時加入碳酸鈣可以防止葉綠素受破壞，不加碳酸鈣時色素提取液為黃褐色；銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定，所以用含Cu²⁺的試劑處理葉片，可使葉片標本長時間保持綠色．
（5）乙烯具有促進果實成熟的作用．生長素處理該植物細胞后，細胞中RNA和蛋白質的含量增加，合成的比例也分別增加，說明生長素能夠促進轉錄和翻譯過程．
故答案為：
（1）光照強度、溫度　藍紫光和紅光　
（2）增加（或先減少后增加）　細胞質基質、線粒體、葉綠體　
（3）1.6
（4）碳酸鈣（CaCO₃）　銅代葉綠素比葉綠素穩(wěn)定　
（5）乙烯或脫落酸　生長素對細胞內的轉錄過程有促進作用

點評 本題考查了影響光合作用的環(huán)境因素、光合作用和呼吸作用之間的關系等方面的知識，意在考查考生析圖能力、理解能力，具有一定的難度．考生在分析曲線時，明確縱軸為凈光合作用速率，并且能靈活運用公式，即總光合作用為凈光合作用和呼吸作用之和．