Question

【题目】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。下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。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/gDW）
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）该实验的自变量是______________________，20℃时柱花草叶肉细胞内能产生ATP的细胞器是___________________。叶绿体中RuBPcase酶的作用是催化CO2固定，RuBPcase酶主要分布在_______________________________。

（2）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_______________（填“较多”“较少”“相等”或“无法确定”）。说明理由___________________________________

（3）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_______（填结构）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______降低，从而导致暗反应速率降低。

Answer 1

【答案】（不同的）温度 线粒体、叶绿体 叶绿体基质 无法确定 没有测定对照组和高温处理组柱花草的呼吸速率 类囊体薄膜 与暗反应有关的酶活性

【解析】

影响光合作用的环境因素包括:光照强度、温度、CO2浓度等, -般光合作用达到饱和点时,自变量将不再成为限制因素。二氧化碳参与光合作用的暗反应阶段，与五碳化合物固定成三碳化合物。提高二氧化碳浓度，会加速二氧化碳的固定。 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。

(1)该实验的自变量为温度，20℃时，柱花草叶肉细胞中能够产生ATP的生理过程由光反应阶段和有氧呼吸，场所有叶绿体和线粒体，细胞质基质，题干中问的是细胞器，所以为线粒体和叶绿体，CO2的固定属于暗反应，是在叶绿体基质中进行，因而暗反应相关酶分布在叶绿体基质中。

(2)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，呼吸作用没有测定。

(3)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。