题目内容

17．AMP-PCP能与细胞膜上ATP跨膜受体蛋白结合，科研人员用AMP-PCP溶液处理三七叶片，测定其净光合速率，结果如图所示．请分析回答：

（1）净光合速率是以单位时间和叶面积二氧化碳的吸收量为指标进行测定的，由图可知，随着AMP-PCP浓度增大，叶片的净光合速率降低．保卫细胞中的K+浓度变化是引起气孔运动的主要原因，K+进入保卫细胞内，可导致气孔开放．请推测AMP-PCP影响叶片净光合作用的原因AMP-PCP与细胞膜上ATP跨膜受体蛋白结合，影响钾离子主动运输进入保卫细胞内，导致气孔开放程度下降，影响光合作用的暗反应．
（2）要验证上述推测是否正确，可用ATP溶液处理三七叶片作为实验组，用蒸馏水处理三七叶片作为对照进行实验，测定叶片的气孔开放程度和净光合作用速率．若实验组的气孔开放程度和净光合速率均大于对照组，则证明上述推测成立．
（3）三七为我国名贵中药，其主要有效成分为三七皂甙．研究小组在蔗糖浓度为30g/L   的培养基、光照16h/d、光照强度15001x、25℃条件下依次用白光、红光、蓝光和暗培    养（部分遮光）进行三七组织培养，一定时间后检测根部的三七皂甙含量，结果如表：
 光质 暗培养 白光 红光 蓝光
 三七皂甙含量（mg/g） 0.220 0.196 0.150 0.217
分析上述结果，暗培养（部分遮光）条件下进行培养最有药用价值．若进一步探究红光条件下光照时间对三七皂甙合成的影响，可在上述实验的基础上，在蔗糖浓度为30g/L的培养基、光照强度15001x、25℃条件下，分别设置光照时间为8h/d、10h/d、12h/d、14h/d、18h/d、20h/d组别进行实验．

分析 根据题意和题图分析，该实验的自变量是AMP-PCP溶液的浓度，因变量是净光合速率．影响光合作用的因素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度等．据此分析作答．
设计实验时，遵循单一变量原则，（3）小题中设计实验的自变量为“光照时间”，因变量为三七皂甙含量．

解答 解：（1）净光合速率可以用单位时间、单位叶面积二氧化碳的吸收量作为测量指标．由图可知，随着AMP-PCP浓度增大，叶片的净光合速率降低．根据题意可知，保卫细胞中的K+浓度变化是引起气孔运动的主要原因，K+进入保卫细胞内，可导致气孔开放．而钾离子的运输方式属于主动运输，AMP-PCP与细胞膜上ATP跨膜受体蛋白结合，影响钾离子主动运输进入保卫细胞内，导致气孔开放程度下降，影响光合作用的暗反应．
（2）要验证以上推测是否正确，可用ATP溶液溶液处理菜豆叶片，以蒸馏水作为对照试验，测定叶片的气孔开放程度和净光合作用速率．如果实验组的气孔开放程度和净光合速率均大于对照组，则推测正确．
（3）分析表格数据可知，暗处理时三七皂甙含量最高，即表明暗培养（部分遮光）条件下进行培养最有药用价值．若进一步探究红光条件下光照时间对三七皂甙合成的影响，可在上述实验的基础上，在蔗糖浓度为30g/L的培养基、光照强度15001x、25℃条件下，分别设置光照时间为8h/d、10h/d、12h/d、14h/d、18h/d、20h/d组别进行实验．
故答案为：
（1）二氧化碳     降低       AMP-PCP与细胞膜上ATP跨膜受体蛋白结合，影响钾离子主动运输进入保卫细胞内，导致气孔开放程度下降，影响光合作用的暗反应
（2）ATP    大于
（3）暗培养（部分遮光）       12h/d、14h/d、18h/d

点评 本题结合图示主要考查影响光合作用的因素，意在强化学生对相关知识的理解与运用，题目难度中等．

练习册系列答案
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5．鼹鼠对人类而言属于害兽．近期科学研究表明，鼹鼠及其堆成的小土堆对生物的多样性来说至关重要．鼹鼠在挖掘洞穴过程中会将常见的植物连根拔起，其间形成的小土堆中各种无机盐含量均很高，这就为新品种提供了生存的条件．假设某草原生态系统中存在甲、乙两种植物种群，它们与鼹鼠的种群数量随时间的变化曲线如图（a）所示．回答下列问题：

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