Question

4．研究人员为探究CO₂浓度上升及紫外线辐射强度增加对农业生产的影响，人工模拟一定量的紫外线辐射和CO₂浓度处理番茄幼苗，直至果实成熟，期间测定了番茄株高及光合作用相关生理指标，结果见下表．请分析回答：

分组及实验处理		株高（cm）			叶绿素含量（mg•g-1）			光合速率
		15天	30天	45天	15天	30天	45天	（μ molm-2s-1）
A	对照（自然条件）	21.5	35.2	54.3	1.65	2.0	2.0	8.86
B	紫外线辐射	21.1	31.6	48.3	1.5	1.8	1.8	6.52
C	CO2浓度倍增	21.9	38.3	61.2	1.75	2.4	2.45	14.28

（1）番茄叶肉细胞中产生和利用CO₂的部位分别是线粒体基质和叶绿体基质（均填具体部位）．
（2）根据实验结果可知，紫外线辐射可能降低了叶绿素含量而影响了光合作用，叶绿素具有的作用是吸收、传递、转化光能．
（3）据表分析，C组光合速率明显高于对照组，其原因一方面是由于二氧化碳浓度倍增，加快了暗反应的速率；另一方面是由于叶绿素含量增加，使光反应速率也加快．
（4）由表可知，CO₂浓度倍增可促进番茄幼苗生长．有研究者认为，这可能与CO₂参与了植物生长素的合成启动有关．要检验此假设，还需要测定A、C组植株中生长素的含量．若检测结果是C组生长素含量高于A组，则支持假设．
（5）将长势相同的番茄幼苗分成若干组，在不同的温度下先暗处理1h，测得其干重即葡萄糖量的变化如甲曲线所示．再将每组置于同一光照强度下照射1h，测得其干重与暗处理前的变化如乙曲线所示．在此光照条件下，最适合植物生长的温度是多少，为什么？此温度条件下的光合速率最大．

Answer 1

分析 据表分析：（1）AB对照：变量是否紫外线照射，经过紫外线照射后，株高变矮、叶绿素含量降低，光合作用强度下降．
（2）AC对照：变量是二氧化碳浓度高低，增大二氧化碳浓度下，株高长高，叶绿素含量增加，光合作用强度增强．
据图分析：曲线甲表示不同温度下的呼吸速率，曲线乙表示不同温度下的净光合作用速率．据此分析作答．

解答 解：（l）番茄叶肉细胞中有氧呼吸可以产生二氧化碳，产生的部位是线粒体基质，光合作用可以利用二氧化碳，利用部位是叶绿体基质．
（2）光合作用的色素分布于叶绿体类囊体薄膜，作用是吸收、传递、转化光能．
（3）据表分析，C组光合速率明显高于对照组，其原因一方面是由于CO₂浓度倍增，加快了碳反应的速率；另一方面是由于叶绿素含量增加，使光反应速率也加快．
（4）由表可知，CO₂浓度倍增可以促进番茄植株生长．研究者认为，这可能与CO₂参与了生长素的合成启动有关．要检验此假设，还需要测定A、C组植株中的生长素含量含量．如检测结果是C组生长素含量高于A组，则支持假设．
（5）暗处理1h，测得的小麦幼苗干重即葡萄糖的量即为小麦幼苗的呼吸速率，根据甲曲线可知，29℃时小麦幼苗的呼吸速率最高为3g，因而该温度为小麦叶肉细胞内呼吸酶的最适温度；由于乙曲线为黑暗处理1小时、再光照1小时后获得的曲线，因而29℃时，小麦的净光合速率为3+3=6g，真正的光合速率为6+3=9g，所以在此光照条件下，最适合植物生长的温度是29℃．
故答案为：
（1）线粒体基质  叶绿体基质
（2）吸收、传递、转化光能
（3）二氧化碳浓度倍增  叶绿素 
（4）C组生长素含量高于A组
（5）29℃此温度条件下的光合速率最大

点评 本题考查光合作用效率的相关知识，意在考查学生理解的知识要点，要求能运用所学知识，通过比较、分析，得出正确的结论的能力及能从图表中获取相关的生物学信息的能力．