Question

为研究根际低氧环境对网纹甜瓜生长和果实品质的影响，辽宁省设施园艺重点实验室进行如下实验：
①选择生长健壮的甜瓜幼苗，随机分为A、B、C三组，进行无土栽培．
②A、B、C三组根系供氧浓度分别为21%（大气含氧量）、10%、5%，其它栽培条件都相同．
③持续供氧处理后的10天、20天、30天，测定各组根系的呼吸作用速率、根细胞苹果酸脱氢酶（有氧呼吸有关的酶）活性、乙醇脱氢酶（无氧呼吸有关的酶）活性、叶片光合作用速率等生理指标，部分结果如下图．回答下列问题：

（1）图甲表示利用SP-2溶氧测定仪测得根系呼吸速率的结果．图乙表示植株根细胞内乙醇脱氢酶的活性变化，该酶所催化的反应进行的场所是

 

．实验中还测量30天后各组植株的干重和果实含糖量变化，发现10%、5%低氧处理植株的干重显著低于对照组，请从光合作用条件和原料角度来分析其原因：
①

 

；
②

 

．
（2）用SP-2溶氧测定仪可精确测定溶液中溶解氧的变化值．如要利用SP-2溶氧测定仪测量叶片光合速率，可将叶片剪成1×lcm²，为排除叶片组织中原有气体对实验结果的影响，叶片要先进行

 

处理．经处理后的叶片沉入缓冲液中，在一定的光照和温度条件下，测得缓冲液中溶解氧的单位时间增加值即为叶片的

 

速率，若要获得叶片的真光合速率，要先测量叶片的

 

速率，具体做法是要在一定温度和

 

条件下测量缓冲液中溶解氧的减少值．

Answer 1

考点：细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：分析题图：图示为研究根际低氧环境对网纹甜瓜生长和果实品质的影响的实验结果，随着时间的推理，呼吸速率都是先增大后减小；在10%氧浓度和5%氧浓度下，随着时间的推移，乙醇脱氢酶的活性逐渐增大，而在21%氧浓度下，乙醇脱氢酶的活性不变甚至略微降低．

解答： 解：（1）乙醇脱氢酶是与无氧呼吸有关的酶，而无氧呼吸的场所是细胞质基质，因此该酶所催化的反应进行的场所是细胞质基质．10%、5%低氧处理植株的干重显著低于对照组（21%），原因可能是：①根系呼吸速率下降，影响根对无机盐的吸收，导致根对水的吸收减少，而且气孔的开放程度也会受影响，导致CO₂供应减少．②缺少无机盐，导致酶、色素和ATP等合成减少，从而使光合作用固定的有机物减少．
（2）为了排除叶片组织中原有气体对实验结果的影响，要先抽出叶片中的气体．植物净光合作用量=植物实际光合作用量-呼吸消耗量，植物光合作用释放氧气，呼吸作用消耗氧气．因此，溶解氧在单位时间增加值即为叶片的净光合作用．真光合速率=净光合速率+呼吸速率，因此要获得叶片的真光合速率，要先测量叶片的呼吸作用速率．测量呼吸速率要在黑暗条件下进行．
故答案为：
（1）细胞质基质
①根系呼吸速率下降，影响根对无机盐的吸收，导致根对水的吸收减少，而且气孔的开放程度也会受影响，导致CO₂供应减少．
②缺少无机盐，导致酶、色素和ATP等合成减少，从而使光合作用固定的有机物减少
（2）抽出叶片中的气体（或除去叶片内气体）   净光合作用    呼吸作用   黑暗

点评：本题结合实验及曲线图，综合考查细胞呼吸和光合作用的相关知识，要求考生识记细胞呼吸的过程、场所及影响因素；掌握净光合速率、真光合速率和呼吸速率之间的关系，能理论联系实际，运用所学的知识作出合理的解释．