Question

【題目】下圖為某生物興趣小組設(shè)計(jì)的密閉透明玻璃裝置，內(nèi)置煙草種子(底下鋪有濕布)和一綠色盆栽植物，對(duì)種子的萌發(fā)和盆栽植物的某些生理活動(dòng)以及二者的相互影響進(jìn)行研究。某同學(xué)通過(guò)查閱資料發(fā)現(xiàn)，植物激素乙烯可以促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)RNA和蛋白質(zhì)的合成，并使細(xì)胞膜的通透性增加，加快呼吸作用。

（1）光對(duì)大多數(shù)植物種子的萌發(fā)沒(méi)有影響，但有些植物種子的萌發(fā)需要光，這樣的種子叫做需光種子，如煙草的種子；而另一些植物種子的萌發(fā)只能在暗處，如番茄的種子。研究發(fā)現(xiàn)，紅光可促進(jìn)需光種子的萌發(fā)。光照影響種子萌發(fā)體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的____________功能。為保證裝置內(nèi)實(shí)驗(yàn)材料的生命活動(dòng)正常進(jìn)行，應(yīng)該給該裝置提供紅光，理由是______________________________。

（2）興趣小組設(shè)計(jì)該裝置時(shí)，充分考慮了兩點(diǎn)：種子萌發(fā)過(guò)程可為盆栽植物提供_________，從而促進(jìn)它的光合作用；盆栽植物也可以加速種子的萌發(fā)，一方面是因?yàn)楣夂献饔卯a(chǎn)生O2，有利于種子細(xì)胞呼吸，另一方面是因?yàn)?/span>_______________________________________。

（3）一般認(rèn)為，真正光合速率不易直接測(cè)得，這是因?yàn)榧?xì)胞每時(shí)每刻都在進(jìn)行___________。若要利用圖示裝置檢測(cè)盆栽植物的真正光合速率，請(qǐng)你寫(xiě)出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路： _________________。

Answer 1

【答案】信息傳遞 紅光既可以促進(jìn)煙草種子萌發(fā)，又可以維持盆栽植物的光合作用 二氧化碳 植物產(chǎn)生的乙烯可以穿過(guò)通氣孔促進(jìn)種子細(xì)胞RNA和蛋白質(zhì)的合成，并使細(xì)胞膜的通透性增加，加快呼吸作用 呼吸作用 將通氣孔堵塞，并在盆栽植物側(cè)加入CO2緩沖液，用氧氣傳感器檢測(cè)有光條件下單位時(shí)間內(nèi)氧氣的增加量和無(wú)光條件下單位時(shí)間內(nèi)氧氣的減少量，二者相加計(jì)算出真正光合速率

【解析】

1、真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。測(cè)定綠色植物呼吸速率時(shí)必須在遮光條件下進(jìn)行，測(cè)定植物是光合速率時(shí)需要提供碳酸氫鈉溶液維持一定濃度的二氧化碳。

2、根據(jù)題意和圖示分析可知，圖中裝置用于研究對(duì)種子的萌發(fā)和盆栽植物的某些生理活動(dòng)以及二者的相互影響。根據(jù)題意可知，研究了光對(duì)種子的萌發(fā)以及植物的生理活動(dòng)的影響，煙草種子屬于需光種子，紅光可促進(jìn)需光種子的萌發(fā)，因此種子萌發(fā)過(guò)程中提供紅光有利于煙草種子的萌發(fā)，同時(shí)植物葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，提供紅光有利于植物光合作用的進(jìn)行。根據(jù)題意的條件，植物激素乙烯可以促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)RNA和蛋白質(zhì)的合成，并使細(xì)胞膜的通透性增加，加快呼吸作用，因此該圖中的裝置可以通過(guò)盆栽植物釋放的乙烯促進(jìn)種子的萌發(fā)作用。

（1）根據(jù)題意可知，光照屬于生態(tài)系統(tǒng)的物理信息，光照影響種子萌發(fā)體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞功能，根據(jù)題意可知，煙草種子屬于需光種子，因此為裝置提供紅光可以促進(jìn)種子的萌發(fā)，且植物葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，紅光有利于植物光合作用的進(jìn)行。

（2）萌發(fā)的種子生命活動(dòng)旺盛，呼吸作用強(qiáng)，可使裝置內(nèi)的CO2增加，進(jìn)而有利于盆栽植物的光合作用。盆栽植物也可以加速種子的萌發(fā)，一方面是因?yàn)楣夂献饔卯a(chǎn)生O2，有利于種子細(xì)胞呼吸，另一方面是因?yàn)橹参锂a(chǎn)生的乙烯，可以穿過(guò)通氣孔促進(jìn)種子細(xì)胞RNA和蛋白質(zhì)的合成，并使細(xì)胞膜的通透性增加，加快呼吸作用。

（3）根據(jù)以上分析可知，真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。因此檢測(cè)植物的真正光合作用速率時(shí)，要在黑暗環(huán)境中測(cè)得該植物的呼吸速率，還要在有光條件下測(cè)凈光合作用速率，通過(guò)計(jì)算可得植物的真正光合作用速率。因此利用圖中裝置進(jìn)行測(cè)定植物的真正光合速率的操作為：將裝置通氣孔堵塞，并在盆栽植物側(cè)加入CO2緩沖液，如一定濃度的碳酸氫鈉溶液，用氧氣傳感器檢測(cè)有光條件下單位時(shí)間內(nèi)氧氣的增加量和無(wú)光條件下單位時(shí)間內(nèi)氧氣的減少量，二者相加計(jì)算出真正光合速率。