Question

15．番茄是人们日常生活中熟悉的一种蔬果，请分析回答以下与番茄有关的问题：

（1）科学家做过这样的实验，将番茄培养在含Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺的培养液中，一段时间后，测定培养液中这三种离子的浓度（图1）．营养液中的无机盐离子通过方式进入番茄体内，吸收结果表明番茄对的吸收最少，而对另外两种离子的吸收较多，这一差异与根细胞膜上载体的种类和数量有关．
（2）番茄进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃．图2是在CO₂浓度一定、环境温度为25℃、不同光照强度条件下测得的番茄叶片的光合作用强度．请据图分析：A点时，该植物叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体．C点时，该植物的总光合速率为20mg/100cm²叶•小时（用CO₂吸收量表示）．C点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素是CO₂浓度．
（3）生产实践中，农民常将番茄植株下部的老叶摘除，试分析这样做的主要目的是减少（降低）有机物消耗，提高产量．
（4）番茄中的番茄红素具有较高的营养保健功效，在成熟的番茄果实中含量较高．
①番茄成熟过程中，主要受乙烯（填写某种植物激素）调控．
②番茄红素具有较强的抗衰老和抑癌功效，据此可判断该物质的保健功能是通过保护DNA（基因）（填写某种物质）免受损伤，防止癌症的发生；通过增强细胞膜的（通）透性，延缓细胞衰老．

Answer 1

分析 在植物吸收矿质离子的过程中，由于载体的特异性，不同离子的运输速率不同；植物细胞中产生ATP的生理过程有光合作用和呼吸作用，场所有叶绿体、细胞质基质和线粒体．净光合速率=真光合速率-呼吸速率，影响光合作用的环境因素有：光照强度、CO₂浓度、温度、含水量、矿质元素等．

解答 解：（1）无机盐离子都是以主动运输的方式进行跨膜运输的．从图1中的吸收结果表明，番茄对Si⁴⁺的吸收量最少，而对另外两种离子的吸收较多，这是因为载体蛋白具有特异性，运输不同离子的载体的种类和数量不同．
（2）据图可知，A点时，光照强度为0，此时，该植物叶肉细胞只进行呼吸作用，因此产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体，此时的呼吸速率为5 mg/100cm²叶•小时．而在C点时，CO₂的净吸收量为15 mg/100cm²叶•小时，因此该植物的总光合速率=净光合作用量+呼吸速率=15+5=20 mg/100cm²叶•小时．C点以后随着光照强度的增强，光合作用不再增强，并且此时的环境温度是最适宜的，因此此时限制光合作用强度继续上升的环境因素是CO₂浓度．
（3）番茄植株下部的老叶接触阳光很少，并且叶绿素的含量降低，而呼吸作用仍在进行，因此摘除老叶有助于减少有机物的消耗，提高产量．
（4）乙烯能促进果实成熟．细胞癌变就是原癌基因和抑癌基因突变的结果，番茄红素具有较强的抑癌功效是通过保护基因免受损伤，防止癌症的发生；衰老的细胞细胞膜的通透性增大．
故答案为：
（1）主动运输       Si⁴⁺载体的种类和数量
（2）细胞质基质和线粒体　   20   　CO₂浓度
（3）减少（降低）有机物消耗，提高产量
（4）①乙烯     ②DNA（基因）     （通）透性

点评 本题考查了物质跨膜运输方式、光合作用和呼吸作用、植物激素等相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力．