Question

【題目】加拿大一枝黃花是某地區(qū)的外來入侵物種，給當(dāng)?shù)匚锓N（如白茅）造成了危害。某科研小組研究了除草劑草甘膦處理前后加拿大一枝黃花和白茅的光合速率，結(jié)果如圖（光合速率單位為μmol·m-2·s-1，光照強(qiáng)度單位為lx）。請(qǐng)回答相關(guān)問題：

（1）ATP酶復(fù)合體是細(xì)胞內(nèi)普遍具有的一類功能蛋白，其結(jié)構(gòu)如圖1。據(jù)圖推測(cè)，ATP酶復(fù)合體具有的兩個(gè)功能是______________。加拿大一枝黃花的葉肉細(xì)胞中具有該結(jié)構(gòu)的生物膜是____________（填兩處）。

（2）圖2所示的凈光合速率除可用氧氣的釋放速率來表示外還可以用植物的____________速率來表示。磷是細(xì)胞內(nèi)各種化合物的重要組成元素，缺磷會(huì)導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)物中的____________明顯減少，從而使暗反應(yīng)速率下降。圖3表示某溫度時(shí)加拿大一枝黃花在不同光照強(qiáng)度下的氧氣釋放速率，在光照強(qiáng)度為1000lx的條件下，溫度保持不變，每天至少需要____________h以上的光照，該植物才能正常生長(zhǎng)。

（3）現(xiàn)欲通過實(shí)驗(yàn)探究草甘膦是否影響白茅葉片中光合色素的含量，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路（通過測(cè)定葉綠體色素提取液的吸光度值可計(jì)算出光合色素的含量，測(cè)量方法不做要求）。_____________________。

（4）結(jié)合圖2中數(shù)據(jù)分析，草甘膦________（填“能”或“不能”）起到有效防治入侵物種的作用。

Answer 1

【答案】運(yùn)輸和催化 葉綠體類囊體薄膜、線粒體內(nèi)膜 CO2吸收速率（有機(jī)物積累速率） ATP、NADPH 8 用無水乙醇分別提取經(jīng)草甘膦處理和未經(jīng)處理的等量的白茅葉片中的色素，測(cè)定兩組色素提取液的吸光度值。 不能

【解析】

圖1的生物膜上借助H+從B側(cè)運(yùn)往A側(cè)產(chǎn)生的勢(shì)能可形成ATP，根據(jù)圖2研究者用草甘膦處理前與處理后相比加拿大一枝黃花和白茅（本地物種）的光合速率均降低。圖3在光照強(qiáng)度為1000lx時(shí)，凈光合速率為12，真光合速率為12+6=18。

（1）由圖1可知，ATP酶復(fù)合體能運(yùn)輸H+，還能催化ATP的合成，即具有運(yùn)輸和催化的功能。葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的生物膜為葉綠體類囊體薄膜、線粒體內(nèi)膜。
（2）凈光合速率除可用氧氣的釋放速率來表示外還可以用植物的CO2吸收速率（有機(jī)物積累速率）來表示。光反應(yīng)產(chǎn)物ATP、NADPH中均含有P，所以缺磷會(huì)導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)物中的ATP、NADPH明顯減少，從而使暗反應(yīng)速率下降。若要使植物能正常生長(zhǎng)，則一晝夜中有機(jī)物的積累量應(yīng)大于0，由圖3可知，光照強(qiáng)度為1000lx的條件下，溫度保持不變，則呼吸速率為6，凈光合速率為12，設(shè)每天光照時(shí)間為a小時(shí)，則 12a-（24-a）×6＞0，解得a＞8小時(shí)，即每天至少需要8h以上的光照，該植物才能正常生長(zhǎng)。
（3）若要探究草甘膦是否影響白茅葉片中光合色素的含量，需要用色素提取和分離的實(shí)驗(yàn)方法，并通過測(cè)定吸光度值來比較色素含量。即用無水乙醇分別提取經(jīng)草甘膦處理和未經(jīng)處理的等量的白茅葉片中的色素，測(cè)定兩組色素提取液的吸光度值。
（4）由曲線圖可知：施用草甘膦后，加拿大一枝黃花和白茅的凈光合作用速率均下降，但處理組的加拿大一枝黃花的凈光合作用速率大于處理組的白茅，所以不能起到有效防治入侵物種加拿大一枝黃花的目的。