Question

【題目】甲醛（HCHO）是室內空氣污染的主要成分之一，嚴重情況下會引發人體免疫功能異常甚至導致鼻咽癌和白血病。室內栽培觀賞植物常春藤能夠利用甲醛，清除甲醛污染。研究發現外源甲醛可以作為碳源被整合進入常春藤的光合作用過程中，具體過程如圖1所示（其中RU5P和HU6P是中間產物）。

圖1

（1）圖1中循環①的名稱是_____，該循環中物質變化的意義是_____。

（2）追蹤并探明循環②甲醛的碳同化路徑，所采用的方法是_____。常春藤細胞同化 HCHO的場所是_____。

甲醛在被常春藤吸收利用的同時，也會對常春藤的生長產生一定的影響，為此研究人員設計了下列甲醛脅迫下常春藤生長情況的實驗。如表是常春藤在不同濃度甲醛下測得可溶性糖的含量。甲醛脫氫酶（FALDH）是甲醛代謝過程中的關鍵酶，圖2表示不同甲醛濃度下，該酶的活性相對值。圖3是不同甲醛濃度下氣孔導度（氣孔的開放程度）的相對值。

不同甲醛濃度下常春藤可溶性糖含量

組別	樣品	0 天	第 1 天	第 2 天	第 3 天	第 4 天
①	1 個單位甲醛濃度	2271	2658	2811	3271	3425
②	2 個單位甲醛濃度	2271	2415	2936	2789	1840
③	水處理	2271				2529

（3）表中的對照組是_____（①/②/③）

（4）常春藤在甲醛脅迫下氣孔導度下降的生理意義是_____。

（5）1個單位甲醛濃度下，常春藤氣孔開放程度下降，可溶性糖的含量增加，綜合上述信息，可能的原因是_____

A．甲醛代謝過程中能產生CO2用于光合作用

B．氣孔導度下降，導致光反應產物積累

C．1個單位甲醛濃度使FALDH的活性增強

D．可溶性糖增加引起氣孔導度下降

（6）綜合分析表、圖2和圖3的信息，在甲醛脅迫下，常春藤的抗逆途徑有_____。

Answer 1

【答案】卡爾文循環 將簡單無機物二氧化碳合成復雜有機物，直接或間接地為人類或動物界提供食物來源 同位素示蹤 葉綠體基質 ③ 氣孔導度下降，減少了空氣中甲醛進入植物體內 ACD 低濃度的甲醛脅迫，植物一方面通過降低氣孔的開放程度，減少甲醛的吸收；另一方面，在減少氣孔的同時，提高 FALDH 酶的活性，增強對甲醛的代謝能力，起到抗逆作用。但高濃度的甲醛脅迫，超出植物抗逆的范圍，影響植物的生長

【解析】

據圖圖1表示葉綠體模式圖，①是光合作用的暗反應階段，②是常春藤利用甲醛同化二氧化碳的過程。據表該實驗的自變量是甲醛的濃度單位和處理時間，因變量是甲醛脫氫酶（FALDH）的活性和氣孔開度，圖2表明1個甲醛濃度單位的甲醛脫氫酶活性最高，圖3表明隨著甲醛濃度增加，氣孔開度逐漸降低。據此分析作答。

（1）據圖分析可知，圖示①過程為卡爾文循環。在生態系統的物質循環過程中，生產者通過卡爾文循環能夠將簡單無機物二氧化碳合成復雜有機物，直接或間接地為人類或動物界提供食物來源。

（2）要探究甲醛的同化途徑需要使用同位素標記法，圖中甲醛是在葉綠體基質中被利用生成二氧化碳，所以常春藤細胞同化HCHO的場所是葉綠體基質。

（3）據表分析可知，該實驗的自變量是甲醛的濃度單位和處理時間，因變量是甲醛脫氫酶（FALDH）的活性和氣孔開度，所以③組為對照組。

（4）據圖分析可知，隨著甲醛濃度增加，氣孔開度逐漸降低，氣孔導度下降，可以減少空氣中甲醛進入植物體內。

（5）A、1個單位甲醛濃度下，甲醛經過圖1過程可以產生二氧化碳供給光合作用，A 正確；

B、氣孔導度下降，二氧化碳可能供應不足，光合作用下降，可能會導致光合產物下降，B 錯誤；

C、由圖2可知，1個單位甲醛濃度時FALDH的活性增強，C 正確；

D、可溶性糖增加使保衛細胞失水，引起氣孔導度下降，D 正確。

故選ACD。

（6）據圖表分析可知，低濃度的甲醛脅迫，植物一方面通過降低氣孔的開放程度，減少甲醛的吸收；另一方面，在減少氣孔的同時，提高FALDH 酶的活性，增強對甲醛的代謝能力，起到抗逆作用；如果高濃度的甲醛脅迫，超出植物抗逆的范圍，則會影響植物的生長。