Question

【題目】全球溫室效應造成的氣候問題將影響著我國多地，科研人員在實驗室中模擬研究了現實環境、高溫、高CO2濃度、高溫且高CO2濃度4種條件下水稻的凈光合速率變化，得到下圖1所示的結果。

(1)據圖可知晴天的凈光合速率在四種條件下比陰天_______________，試分析原因：_______________。

(2)陰天和晴天時高CO2實驗處理下水稻凈光合速率比高溫且高CO2都高，最可能的原因是高溫使植物_______________明顯增高從而降低了凈光合速率。

(3)科研人員進一步研究發現高溫能誘導細胞產生自由基從而影響到膜的穩定性，下圖2顯示實驗數據。

①高溫影響的膜是____________膜，自由基的產生和積累可能是破壞了膜成分中的_____________，使膜的結構和功能受到破壞。

②圖中正常溫度的組別屬于實驗中的___________組，從圖中數據看，極端高溫自由基產生速率隨時間的延長而________________。

(4)綜上可推測極端高溫天氣產生的熱害會導致植物的光合速率下降甚至死亡，試分析可能的原因有_______________。

Answer 1

【答案】普遍較高 晴天的光照強度大，光反應能合成更多的ATP和[H]用于暗反應 呼吸作用 生物膜 蛋白質分子(和磷脂分子) 對照 逐漸增加 氣孔關閉、葉綠體膜被破壞、酶活性降低甚至失活、生物膜被破壞使細胞不能維持正常生命活動等

【解析】

圖1實驗的自變量是光照強度、溫度、二氧化碳濃度，因變量是凈光合速率；據圖分析可知，晴天、非高溫、高二氧化碳條件下，凈光合速率最高。

分析圖2：該實驗中，實驗的自變量為溫度、時間，因變量為自由基產生速率；根據柱形圖可以看出，溫度越高，隨著時間的推移，自由基產生速率就越高。

（1）晴天的光照強度大，光反應能合成更多的ATP和NADPH用于暗反應，使光合速率整體偏高。

（2）高溫提高呼吸速率的速率較提高光合作用速率更顯著，所以高溫組凈光合速率略有下降，高溫且高CO2濃度條件下，凈光合速率明顯升高但比高CO2濃度組略低。

（3）①自由基是身體中異常活潑的帶電分子或基團，是在電離輻射等因素產生的，常攻擊生物膜的磷脂分子或者蛋白質分子，使膜的結構和功能受到破壞。

②正常溫度屬于對照組，從圖中看出溫度越高，隨著時間的推移，自由基產生速率就越高。

（4）極端高溫天氣使生物膜受到破壞導致光合作用下降，可能的原因有氣孔關閉、葉綠體膜被破壞、酶活性降低甚至失活、生物膜被破壞使細胞不能維持正常生命活動。