Question

【題目】加拿大一枝黃花是某地區的外來入侵物種，給當地物種（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，結果如圖（光合速率單位為μmol·m-2·s-1，光照強度單位為lx）。請回答相關問題：

（1）ATP酶復合體是細胞內普遍具有的一類功能蛋白，其結構如圖1。據圖推測，ATP酶復合體具有的兩個功能是______________。加拿大一枝黃花的葉肉細胞中具有該結構的生物膜是____________（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。磷是細胞內各種化合物的重要組成元素，缺磷會導致光反應產物中的____________明顯減少，從而使暗反應速率下降。圖3表示某溫度時加拿大一枝黃花在不同光照強度下的氧氣釋放速率，在光照強度為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。

（3）現欲通過實驗探究草甘膦是否影響白茅葉片中光合色素的含量，請簡要寫出實驗設計思路（通過測定葉綠體色素提取液的吸光度值可計算出光合色素的含量，測量方法不做要求）。_____________________。

（4）結合圖2中數據分析，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】運輸和催化 葉綠體類囊體薄膜、線粒體內膜 CO2吸收速率（有機物積累速率） ATP、NADPH 8 用無水乙醇分別提取經草甘膦處理和未經處理的等量的白茅葉片中的色素，測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側運往A側產生的勢能可形成ATP，根據圖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在光照強度為1000lx時，凈光合速率為12，真光合速率為12+6=18。

（1）由圖1可知，ATP酶復合體能運輸H+，還能催化ATP的合成，即具有運輸和催化的功能。葉肉細胞中能產生ATP的生物膜為葉綠體類囊體薄膜、線粒體內膜。
（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（有機物積累速率）來表示。光反應產物ATP、NADPH中均含有P，所以缺磷會導致光反應產物中的ATP、NADPH明顯減少，從而使暗反應速率下降。若要使植物能正常生長，則一晝夜中有機物的積累量應大于0，由圖3可知，光照強度為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，設每天光照時間為a小時，則 12a-（24-a）×6＞0，解得a＞8小時，即每天至少需要8h以上的光照，該植物才能正常生長。
（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驗方法，并通過測定吸光度值來比較色素含量。即用無水乙醇分別提取經草甘膦處理和未經處理的等量的白茅葉片中的色素，測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。