Question

6．柱花草是我国南方地区重要的豆科牧草，对低温胁迫较为敏感，易发生冷害．如表为科研人员在不同温度下测得的柱花草叶片光合速率等相关指标．为提高牧草产量，科研人员还开展了“电场强度对做花草材料是否具有倍增效应”的系列探究实验．请回答下列问题：

处理	氧气释放速率（mmolO2/GFW•h）	细胞内ATP含量（mmol/DW）
对照（20℃）	16.28	286.38
低温处理（6℃）	3.09	127.67
高温处理（36℃）	14.51	237.74

（1）叶绿体中RuBPcase酶的作用是催化CO₂固定，因而其发挥作用的场所是叶绿体基质．与对照组相比，高温处理相同的时间，柱花草光合作用制造的有机物量无法确定（填“较多”“较少”“相等”或“无法确定”）．
（2）据表分析，低温处理能抑制光合作用的原因主要包括两方面：一方面是低温导致类囊体薄膜结构受到破坏，使光反应阶段生成的ATP、[H]均减少；另一方面，低温使与暗反应有关的酶活性降低，从而导致暗反应速率降低．
（3）电场会对植物的生长发育产生一种“无形”的影响．研究表明：在温室中同时适当地增补电场和增施
CO₂，蔬菜产量可提高70%左右．故科研人员对栽种在大棚内的柱花草，同时增加电场强度和提高CO₂浓度，以探究其对牧草干重的影响．该小组共进行了4组大棚试验，其中3组处理分别为大气电场强度和高浓度CO₂、强电场和大气CO₂浓度，那么另外一组的处理是大气电场强度（或自然状态下的电场强度）和大气C0₂浓度（或C0₂浓度）．若干天后，分别多次测定并计算各组柱花草的干重，并求平均值可以得出相应结论．

Answer 1

分析 1、与对照组相比，高温处理相同的时间，由于不知道对照组与高温处理组柱花草的呼吸速率，因此不能确定二者光合作用制造的有机物量（真正光合速率）的大小关系．
2、进行4组大棚实验，其中3组大棚分别施加一定强度的电场、高浓度C0₂、一定强度的电场和高浓度C0₂，根据实验遵循单一变量的原则，第4组大棚不做处理，其他条件均相同．若干天后分别多次测定各组柱花草干重并计算平均值，比较干重平均值的变化可以得出结论．

解答 解：（1）叶绿体中RuBPcase酶的作用是催化CO₂固定，CO₂固定发生在叶绿体基质，因而其发挥作用的场所是叶绿体基质．由于不知道对照组与高温处理组柱花草的呼吸速率，因此不能确定二者光合作用制造的有机物量（真正光合速率）的大小关系．
（2）光反应发生在类囊体薄膜上，暗反应需要光反应为其提供ATP和[H]，同时暗反应受到多种酶的影响，因此降低温度后也会使酶的活性降低，对暗反应影响较大．
（3）进行4组大棚实验，其中3组大棚分别施加一定强度的电场、高浓度C0₂、一定强度的电场和高浓度C0₂，根据实验遵循单一变量的原则，第4组大棚不做处理，其他条件均相同．若干天后分别多次测定各组柱花草干重并计算平均值，比较干重平均值的变化可以得出结论．
故答案为：
（1）叶绿体基质  无法确定
（2）类囊体薄膜结构   与暗反应有关的酶活性
（3）大气电场强度（或自然状态下的电场强度）和大气C0₂浓度（或C0₂浓度）   平均值

点评 本题以实验为背景主要考查影响光合作用的因素，意在强化学生对影响光合作用的因素的相关知识的理解与运用及对实验数据的分析和处理．