Question

9．小麦是我国重要的粮食作物．小麦种子从萌发到幼苗形成直到发育成为成熟植株，在分子、细胞、个体水平上均发生了一系列变化．对小麦的结构及生理过程的研究有利于指导农业生产、提高粮食产量．请回答下列有关问题：
（1）图甲为小麦叶肉细胞中的一种生物膜及其所完成的一个生化反应．①、②和③三种物质中可用双缩脲试剂鉴定的是[②]蛋白质．该生物膜上还能产生ATP，该处产生的ATP的作用是用于暗反应中的三碳化合物的还原．

（2）小麦植株进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃．图乙是在CO₂浓度一定、环境温度为25℃、不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作用强度．
请据图分析：
①C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二氧化碳浓度．依此原理，在农业生产中可采用施加有机肥、合理密植（具体措施）提高小麦产量．
②请在图乙中用虚线绘出环境温度为30℃时光合作用强度随光照强度变化的曲线．

（3）科学家研究发现紫外光能够抑制植物生长，原因是紫外光增强植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性，促进生长素氧化为3-亚甲基氧代吲哚，而后者没有促进细胞伸长的作用．请自选实验用具完成以下实验以验证紫外光抑制植物生长与生长素的氧化有关．
实验步骤：第一步：取生长状况及高度均相同的小麦幼苗若干，平均分成两组．
第二步：对照组给予对照组适宜的可见光光照；
实验组给予同等强度的可见光和一定强度的紫外光光照．
第三步：观察两组幼苗的高度（计算平均值）并测量两组植株中3-亚甲基氧代吲哚含量．
预测实验结果：对照组植株生长高于实验组，对照组中3-亚甲基氧代吲哚含量少于实验组．

Answer 1

分析 据图分析：图甲能发生水的光解，属于光合作用的光反应，场所是叶绿体的类囊体膜，其中①是色素分子、②是蛋白质和③是磷脂双分子层．图乙中，A点时，该植物叶肉细胞只进行呼吸作用；AB段呼吸速率大于光合速率；B点时，光合速率等于呼吸速率；B点后，光合速率大于呼吸速率，C点表示光饱和点．

解答 解：（1）双缩脲试剂可用于检测蛋白质，图甲中①是色素分子、②蛋白质和③磷脂双分子层，所以这三种物质中可用双缩脲试剂鉴定的是②蛋白质．光反应产生的ATP是在类囊体薄膜上产生的，其作用是用于暗反应中的三碳化合物的还原．
（2）①C点时，该植物的总光合速率=净光合速率+呼吸速率=15+5=20mg/100cm²叶•小时．C点以后，随着光照强度的上升，光合作用不再增强，此时限制光合作用强度继续上升的环境因素是二氧化碳浓度．依此原理，在农业生产中可采用施加有机肥、合理密植具体措施提高小麦产量．
②小麦植株进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃．乙是在CO₂浓度一定、环境温度为25℃、不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作用强度．若环境温度变为30℃，则光合作用强度减弱，呼吸作用强度增强，所以光合作用强度随光照强度变化的曲线见答案．
（3）第二步：实验中应该遵循对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则，所以给予对照组适宜的可见光光照，实验组给予同等强度的可见光和一定强度的紫外光光照．
第三步：该实验的因变量为幼苗的高度和植株中3-亚甲基氧代吲哚含量，所以还需要测量两组植株中3-亚甲基氧代吲哚含量．预测实验结果为对照组植株生长高于实验组，对照组中3-亚甲基氧代吲哚含量少于实验组．
故答案为：
（1）②蛋白质   用于暗反应中的三碳化合物的还原
（2）①细胞质基质和线粒体  20    二氧化碳浓度   施加有机肥、合理密植
②
（3）第二步：给予对照组适宜的可见光光照   给予同等强度的可见光和一定强度的紫外光光照
第三步：测量两组植株中3-亚甲基氧代吲哚含量    对照组植株生长高于实验组，对照组中3-亚甲基氧代吲哚含量少于实验组

点评 本题结合曲线图和反应过程图，考查光合作用和呼吸作用的综合应用、蛋白质的鉴定等知识，要求考生识记蛋白质的鉴定原理，掌握光合作用和呼吸作用的相关知识，能明确图中曲线各个点和段的含义．