Question

12．在全球氣候變暖的大背景下，2016年我國多地出現(xiàn)極端高溫天氣．高溫熱害會導致作物產量下降，甚至死亡．

（1）高溫熱害導致作物產量下降的原因可能是氣孔關閉、光合色素含量降低、酶活性下降．
（2）研究人員發(fā)現(xiàn)高溫還能誘導細胞產生自由基從而影響到膜的穩(wěn)定性．從圖1中數(shù)據(jù)可以看出，高溫均會誘導自由基產生，極端高溫自由基產生速率隨時間的延長而逐漸增加，中度高溫自由基的產生速率與對照比在7d前無明顯差異，但在 7d后會緩慢上升．據(jù)此推測，自由基的產生和積累對膜穩(wěn)定性的影響，可能是自由基攻擊膜成分中的磷脂分子或蛋白質分子，使膜的結構和功能受到破壞．
（3）欲探究高溫熱害造成的損傷是否可逆，研究人員又進行了如下實驗：
將植株幼苗在中度高溫、極端高溫條件進行處理，并分別在處理的第1、3、5、7、9、11 天轉入正常溫度條件進行恢復生長，測定各處理恢復5d 后的凈光合速率，得到圖2數(shù)據(jù)：由圖2中數(shù)據(jù)表明，中度高溫對作物造成的損傷在7d內可恢復，極端高溫對作物造成的損傷在3d內可恢復．
（4）通過進一步研究發(fā)現(xiàn)，高溫熱害初期，可通過外施一定濃度的Ca²⁺來緩解高溫熱害對作物減產的影響，請你結合實驗（2）、（3）的結論，進行解釋短時間高溫條件造成的損傷是可逆（可恢復）的；Ca²⁺可能是通過減少自由基的產生與積累來維持膜（結構和功能）的穩(wěn)定性．

Answer 1

分析 分析圖1：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(jù)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．
分析曲線2可知，中度高溫對作物造成的損傷在7d內可恢復，極端高溫對作物造成的損傷在3 d內可恢復．

解答 解：（1）高溫熱害導致作物產量下降的原因可能是氣孔關閉、光合色素含量降低、酶活性下降．
（2）從圖1中數(shù)據(jù)可以看出，高溫均會誘導自由基產生，極端高溫自由基產生速率隨時間的延長而逐漸增加，中度高溫自由基的產生速率與對照比在7d前無明顯差異，但在7d后會緩慢上升．據(jù)此推測，自由基的產生和積累對膜穩(wěn)定性的影響，可能是自由基攻擊膜成分中的磷脂分子或蛋白質分子，使膜的結構和功能受到破壞．
（3）將植株幼苗在中度高溫、極端高溫條件進行處理，并分別在處理的第1、3、5、7、9、11 天轉入正常溫度條件進行恢復生長，測定各處理恢復5d 后的凈光合速率，由圖2中數(shù)據(jù)表明，中度高溫對作物造成的損傷在7d內可恢復，極端高溫對作物造成的損傷在3d內可恢復．
（4）短時間高溫條件造成的損傷是可逆（可恢復）的；Ca²⁺可能是通過減少自由基的產生與積累來維持膜（結構和功能）的穩(wěn)定性．
故答案為：
（1）氣孔關閉、光合色素含量降低、酶活性下降
（2）逐漸增加無明顯差異磷脂分子蛋白質分子
（3）中度高溫對作物造成的損傷在7d內可恢復，極端高溫對作物造成的損傷在3 d內可恢復
（4）短時間高溫條件造成的損傷是可逆（可恢復）的；Ca²⁺可能是通過減少自由基的產生與積累來維持膜（結構和功能）的穩(wěn)定性

點評 本題考查了影響光合作用的環(huán)境因素，要求考生能夠根據(jù)柱形圖和曲線圖，得出相應的實驗結論，同時結合所學知識準確答題．