Question

20．为了探讨某种植物的一些生理特性，科研人员做了一系列的相关实验．如图是在不同光照条件下测定的其光合速率变化情况．请分析回答：

（1）从图中a～b段可以看出，限制叶片光合速率的主要环境因素是光照强度、温度．若其他条件不变，对叶绿素而言，有效辐射的光主要是蓝紫光和红光．
（2）图中c～d对应时段，植物体内有机物总量的变化情况是增加（或先减少后增加），i点时叶肉细胞内合成[H]的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（3）经测定，晴天遮光条件下该植物的CO₂释放速率为0.6 μmol/（m²•s），则g点时该植物O₂产生速率为1.6μmol/（m²•s）．
（4）每分子叶绿素含有一个Mg²⁺，可被H⁺、Cu²⁺等置换．在用该植物的绿叶做“色素的分离与提取”实验时，滤液用5%的HCl处理一段时间后，其颜色与研磨时未加碳酸钙（CaCO₃）的颜色相似，呈黄褐色．实验室常用含Cu²⁺的试剂处理叶片，可形成铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色，其原因可能是铜代叶绿素比叶绿素稳定
（5）该植物收获后的果实可采用乙烯或脱落酸（植物激素）进行催熟．经测定，该植物细胞内DNA、RNA和蛋白质的物质含量比例为1：3.1：11，研究者用生长素处理该植物细胞后，细胞内这些物质含量比例变为1：5.4：21.7，据此分析，生长素作用于植物细胞的分子机制是生长素对细胞内的转录过程有促进作用．

Answer 1

分析 1、由于净光合速率=总光合速率-呼吸速率，当净光合速率大于0时，表明此时的光合作用强度大于呼吸作用强度；小于0时，则表明光合作用小于呼吸作用．
2、分析图形：曲线图表示晴天或阴天植物净光合速率随时间的变化．a-b段限制净光合速率的主要环境因素是光照强度；ef段，净光合速率急剧下降的原因是气温太高，叶片的气孔关闭，CO₂吸收量减少．

解答 解：（1）阴天条件下，光照较弱，温度较低，光照强度和温度成为限制叶片光合速率的主要环境因素；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光．
（2）分析曲线图可知图中c～d对应时段，净光合速率先小于0，后大于0，因此植物体内有机物总量的变化情况是增加（或先减少后增加）．i点时有光照，能够进行光合作用，叶肉细胞内合成[H]的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（3）晴天遮光条件下该植物的CO₂释放速率即为呼吸速率，等于氧气吸收速率，则g点时该植物O₂产生速率为1+0.6=1.6（μmol/m²•s）．
（4）提取色素时加入碳酸钙可以防止叶绿素受破坏，不加碳酸钙时色素提取液为黄褐色；铜代叶绿素比叶绿素稳定，所以用含Cu²⁺的试剂处理叶片，可使叶片标本长时间保持绿色．
（5）乙烯具有促进果实成熟的作用．生长素处理该植物细胞后，细胞中RNA和蛋白质的含量增加，合成的比例也分别增加，说明生长素能够促进转录和翻译过程．
故答案为：
（1）光照强度、温度　蓝紫光和红光　
（2）增加（或先减少后增加）　细胞质基质、线粒体、叶绿体　
（3）1.6
（4）碳酸钙（CaCO₃）　铜代叶绿素比叶绿素稳定　
（5）乙烯或脱落酸　生长素对细胞内的转录过程有促进作用

点评 本题考查了影响光合作用的环境因素、光合作用和呼吸作用之间的关系等方面的知识，意在考查考生析图能力、理解能力，具有一定的难度．考生在分析曲线时，明确纵轴为净光合作用速率，并且能灵活运用公式，即总光合作用为净光合作用和呼吸作用之和．