Question

14．如图甲表示某绿色植物细胞中的某一结构，图乙是研究不同浓度CO₂对该植物幼苗各项生理指标的影响的实验结果（Rubisco酶能催化C₅与CO₂反应生成2C₃）．请回答下列问题．

（1）Rubisco酶作用场所是图甲中的D（填字母）．
（2）使图甲中ATP合成速率升高的措施主要有（写二个）适当提高光照强度和二氧化碳浓度．
（3）根据图乙实验结果，完善实验步骤：？
材料用具：盆栽幼苗100株，设施相同的塑料薄膜温室及供气的CO₂钢瓶若干．
实验步骤：
第一步：取长势相似的幼苗若干，平均分为三组；，编号A、B、C，各置于一个温室中．
第二步：分别向B、C组温室通入CO₂气体至设定值，A组温室保持原大气CO₂浓度．
第三步：在光照强度、温度和湿度条件相同且适宜的条件下培养30天．
第四步：每组选取相同部位、相同数量的叶片测量各生理指标，求平均值．
实验结果分析：
①图乙所示结果表明：随着CO₂浓度升高，幼苗中还原糖的含量有所增加，主要原因是：Rubisco酶活性增大，光合作用合成的还原糖量增多CO₂浓度升高．
②较高CO₂浓度有利于植物幼苗度过干旱环境，据图分析原因是：较高CO₂浓度使气孔导度下降，减少水分的散失．

Answer 1

分析 通常实验设计遵循单一变量原则，对照原则和无关变量相同且适宜原则，所以对植物实验而言，通常选取数量相同的长势相似的健康植物实验防止环境因素的影响，由题意可知，A组作为对照组，所以保持原大气CO₂浓度实验对照，对于还原性糖的检测通常用斐林试剂进行检测，高CO₂浓度会促进植物的光合作用，抑制植物的呼吸作用，对于CO₂固定的酶活性通常通过检测固定CO₂量来显示酶的活性，反应液中用CO₂缓冲溶液来维持CO₂相对稳定．

解答 解：（1）Rubisco酶能催化C₅与CO₂反应生成2C₃，即其在暗反应中起催化作用，所以Rubisco酶作用场所是图甲中的叶绿体基质D．
（2）适当提高光照强度和二氧化碳浓度可以提高光反应速率，使图甲中ATP合成速率升高．
（3）实验设计第一步为取材分组编号，第二步单一变量处理，第三部适宜且相同的条件培养，第四步观察．注意：取材的材料要长势、生理状态一致，分组时要随机均分．
实验结果分析：
①随着CO₂浓度升高，Rubisco酶活性增大，光合作用合成的还原糖量增多，幼苗中还原糖的含量有所增加．
②较高CO₂浓度使气孔导度下降，减少水分的散失有利于植物幼苗度过干旱环境．
故答案为：
（1）D
（2）适当提高光照强度和二氧化碳浓度
（3）第一步：取长势相似的幼苗若干，平均分为三组；
第二步：温室保持原大气CO₂浓度
结果分析：
①Rubisco酶活性增大，光合作用合成的还原糖量增多
②较高CO₂浓度使气孔导度下降，减少水分的散失

点评 本题考查与光合作用相关的知识，意在考查从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力．