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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)21.535.254.31.652.02.08.86
B紫外线辐射21.131.648.31.51.81.86.52
CCO2浓度倍增21.938.361.21.752.42.4514.28
(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.

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.

练习册系列答案
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