Question

回答有关试管苗培养及其植物光合作用和呼吸作用的问题：
（1）利用植物组织培养技术大量培养试管苗的过程中，常常是将处于

 

状态的细胞先诱导形成愈伤组织，然后再先后接种在不同的培养基上，诱导形成芽和根．诱导再分化的方向是与培养基中

 

比值有关．该比值接近于1时诱导形成的是

 

．试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽．研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果（图中虚线表示大气中CO₂浓度）．请回答：
（2）图甲的实验是在大气CO₂浓度下进行的．据图中信息分析可见，试管苗在不加蔗糖的培养基中的

 

和

 

更高．
（3）图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO₂浓度变化曲线．图中b-c段CO₂浓度升高缓慢是因为

 

，c-d段CO₂浓度急剧下降是因为试管苗

 

．若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率

 

（4）生产实践中，在试管苗移栽阶段，当试管中的植株长到5-10cm时，可先

 

3-5天，使其适应试管外环境．根据上述实验结果推知，采用

 

培养基、适当延长光照时间和

 

可缩短试管苗的适应过程．
（5）在试管苗的叶肉细胞中，CO₂的固定和产生场所分别是

 

．
①叶绿体基质    ②类囊体薄膜    ③线粒体基质    ④线粒体内膜
A．①③B．②③C．①④D．②④
研究人员为研究移栽后的试管苗对外界环境的适应性，将形态、大小、生理状况相同的移栽苗分成四等份，在不同温度下分别暗处理1h，再用适当的相同的光照射1h，测其重量变化（假设在光下和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物量相同），得到下表的数据．请分析并回答问题：

组  别	1	2	3	4
温度/℃	27	28	29	30
暗处理后平均重量变化/mg	-1	-2	-3	-1
光照后与暗处理前平均重量变化/mg	+3	+3	+3	+1

（6）根据本实验所测数据，该种移植苗细胞呼吸速率最高的温度是

 

；27℃时的净光合速率是

 

mg/h；30℃时真光合速率为

 

mg/h．

Answer 1

考点：植物的组织培养,影响光合作用速率的环境因素

专题：

分析：植物组织培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，再分化形成根、芽等器官进而形成新的植物体．
分析图甲，随着光照强度的增加，光合作用速率增加，而且相同光照强度下不加蔗糖光合速率和光饱和点要比加蔗糖的培养基高．
分析图乙，a-b段二氧化碳浓度较低；b-c段上升缓慢的原因是凌晨温度较低，酶活性降低，呼吸速率较慢导致CO₂释放减少所致；c-d段急剧下降是因为光合作用消耗大量CO₂所致．
分析表格，绿叶在黑暗中只进行呼吸作用消耗有机物，29℃时消耗的有机物最多，故为其最适温度．光照下绿叶光合、呼吸都进行，这样暗处理1h，再光照1h，即光合作用1h，呼吸作用进行了2h；实际光合作用的速率：27℃时为3+1+1=“5“mg/h，28℃时为3+2+2=“7“mg/h，29℃时为3+3+3=“9“mg/h，30℃时为1+1+1=“3“mg/h（在光照1h时细胞呼吸要消耗有机物，再加上暗处理1h消耗有机物），净光合速率=实际光合速率-呼吸速率，所以，27-30℃的净光合速率分别为4mg/h、5mg/h、6mg/h，2 mg/h．

解答： 解：（1）植物组织培养过程中，常选用处于未分化状态的细胞诱导形成愈伤组织，再先后接种在不同的培养基上，诱导形成芽和根．其中生长素和细胞分裂素能促进细胞分裂分化，在培养的不同时期对两者的比例会有不同要求，细胞分裂素和生长素的比值接近于1时诱导形成愈伤组织，再分化过程中，生长素比例高时促进根的分化，细胞分裂素比例高时促进芽的分化．
（2）由甲图可知，不加蔗糖的培养基中的植株在相同光照强度下光合速率和光饱和点要比加蔗糖的培养基高．
（3）乙图表示一昼夜中CO₂浓度变化曲线，b-c段上升缓慢的原因是凌晨温度较低，酶活性降低，呼吸速率较慢导致CO₂释放减少所致；c-d段急剧下降是因为光合作用消耗大量CO₂所致，d点时光照强度不再是限制光合作用的因素，CO₂浓度才是影响光合速率的因素，而大气中CO₂浓度比瓶内高，所以更有利于提高光合速率．
（4）生产实践中，在试管苗移栽阶段，当试管中的植株长到5-10cm时，可先打开试管瓶口3-5天，使其适应试管外环境；从甲乙两图中可以得出不加蔗糖的培养基，适当增加CO₂浓度，延长光照时间，适当增加光照强度等可以提高光合作用强度．
（5）在叶肉细胞中，CO₂的固定发生在光合作用的暗反应过程中，场所为叶绿体基质；CO₂的产生发生在有氧呼吸的第二阶段，场所为线粒体基质．
（6）表格中暗处理后的重量变化即为呼吸速率，表中看出29℃时呼吸速率为3mg/h，此时为最高．27℃时光照后暗处理前重量变化为+3mg，此时经过了1h的光合作用，两小时的呼吸作用，因此绿叶的净光合速率=“3+1=4“mg/h．光合速率的强度等于净光合作用的强度与呼吸作用的和，即30℃时呼吸速率为1mg/h，光合作用强度为1+1×2=3mg/h．
故答案为：
（1）未分化  细胞分裂素和生长素浓度    愈伤组织
（2）光合速率  光饱和点  
（3）温度较低，酶的活性降低，细胞呼吸较弱，产生的CO₂较少   c-d段光照的增强，光合作用增强，消耗大量的CO₂，所以CO₂浓度急剧下降      升高  
（4）打开试管瓶口    无糖培养基  增加CO₂浓度（答增加光照强度也给分）
（5）A
（6）29℃4   3

点评：本题考查植物组织培养、光合作用的影响因素、呼吸作用等相关知识，主要考查考生对曲线的解读能力，属于中等难度题．