Question

為研究根系低氧環(huán)境對(duì)網(wǎng)紋甜瓜生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)的影響，科技工作者進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．
①選擇生長(zhǎng)健壯的甜瓜幼苗，隨機(jī)分為A、B、C三組，進(jìn)行無(wú)土栽培．
②A、B、C三組根系供氧濃度分別為21%、10%、5%，其它栽培條件都相同．
③持續(xù)供氧處理后的10天、20天、30天，測(cè)定各組根系的呼吸作用速率、根細(xì)胞蘋(píng)果酸脫氫酶（有氧呼吸有關(guān)的酶）活性、乙醇脫氫酶（無(wú)氧呼吸有關(guān)的酶）活性、葉片光合作用速率等生理指標(biāo)，部分結(jié)果如圖．回答下列問(wèn)題：

（1）用SP-2溶氧測(cè)定儀可精確測(cè)定溶液中溶解氧的變化值．如要利用SP-2溶氧測(cè)定儀測(cè)量葉片光合速率，可將葉片剪成1×1cm²后沉入緩沖液中，在一定的光照和溫度條件下，測(cè)得緩沖液中溶解氧的單位時(shí)間增加值即為葉片的

 

速率，若要獲得葉片的真光合速率，要先測(cè)量葉片的

 

速率，具體做法是要在一定溫度和

 

條件下測(cè)量緩沖液中溶解氧的減少值．為排除葉片組織中原有氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，葉片要先進(jìn)行

 

處理．
（2）圖甲表示利用SP-2溶氧測(cè)定儀測(cè)得根系呼吸速率的果．圖乙表示植株根細(xì)胞內(nèi)乙醇脫氫酶的活性變化，該酶所催化的反應(yīng)行的場(chǎng)所是

 

．結(jié)合圖甲、乙分析，在低氧環(huán)境，根系兩種呼吸類型的細(xì)胞速率變化是

 

，實(shí)驗(yàn)中還測(cè)量30天后各組植株的干重和果實(shí)含糖量變化，發(fā)現(xiàn)10%、5%低氧處理植株的干重顯著低于對(duì)照組，原因是

 

．從而使光合作用固定的有機(jī)物減少．
（3）幼苗在適宜條件下進(jìn)行光合作用時(shí)，若突然停止CO₂供應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C₅和ATP含量的變化分別為

 

、

 

．大田種植甜瓜時(shí)，“正其行，通其風(fēng)”的只要目的是通過(guò)

 

提高光合作用強(qiáng)度以增加產(chǎn)量．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過(guò)程和意義

專題：

分析：分析甲圖：不同氧濃度條件下，呼吸速率隨時(shí)間的變化，且在一定范圍內(nèi)，隨著氧濃度的增大，呼吸速率加快；
分析乙圖：不同氧濃度條件下，乙醇脫氫酶活性隨著時(shí)間的變化，且在一定范圍內(nèi)，隨著氧濃度的增大，乙醇脫氫酶活性降低．

解答： 解：（1）緩沖液中溶解氧是植物光合作用產(chǎn)生氧氣與呼吸作用消耗氧氣的差值，即緩沖液中溶解氧的單位時(shí)間增加值即為葉片的凈光合速率．葉片凈光合速率=葉片真光合速率-呼吸速率．要獲得葉片的真光合速率，要先測(cè)量葉片的呼吸作用速率，即在黑暗條件下，測(cè)量緩沖液中溶解氧的減少值．為排除葉片組織中原有氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，要先除去葉片內(nèi)的氣體．
（2）細(xì)胞無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中．在低氧環(huán)境，由于氧氣不足，根細(xì)胞的有氧呼吸受抑制，而無(wú)氧呼吸加強(qiáng)．低氧條件下，根系呼吸速率下降，釋放的能量減少，細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸吸收的無(wú)機(jī)鹽受影響，從而使光合作用固定的有機(jī)物減少．
（3）幼苗在適宜條件下進(jìn)行光合作用時(shí)，若突然停止CO₂供應(yīng)，二氧化碳的固定停止，C₅不再消耗，但光反應(yīng)正常進(jìn)行，C₃繼續(xù)還原成C₅，故短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C₅升高（或增加）；突然停止CO₂供應(yīng)，二氧化碳的固定停止，C₃不再形成，C₃的還原減少，消耗的ATP減少，而光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP不變，故ATP含量升高（或增加）．大田種植甜瓜時(shí)，“正其行，通其風(fēng)”的只要目的是通過(guò)增加CO₂濃度提高光合作用強(qiáng)度以增加產(chǎn)量．
故答案為：
（1）凈光合作用         呼吸作用              黑暗         真空抽氣（除去葉片內(nèi)氣體）
（2）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)     有氧呼吸受抑制、無(wú)氧呼吸加強(qiáng)         根系呼吸速率下降，影響根對(duì)水和無(wú)機(jī)鹽的吸收
（3）升高（或增加）     升高（或增加）       增加CO₂濃度

點(diǎn)評(píng)：本題意在考查學(xué)生對(duì)圖形的分析和理解能力．光合作用過(guò)程是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)，可以通過(guò)流程圖分析，表格比較，典型練習(xí)分析強(qiáng)化學(xué)生的理解．要注意，對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō)，在有光的條件下可以進(jìn)行光合作用，也可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸，在黑暗條件下只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以要想研究植物的光合作用，先要研究細(xì)胞呼吸與光合作用的關(guān)系．光合作用合成有機(jī)物，而呼吸作用分解有機(jī)物．光合作用為呼吸作用提供有機(jī)物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．