Question

【題目】在全球氣候變暖的大背景下，2016年我國(guó)多地出現(xiàn)極端高溫天氣。高溫?zé)岷��?huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量下降，甚至死亡。

（1）高溫?zé)岷��?dǎo)致作物產(chǎn)量下降的原因可能是______________________________；

（2）研究人員發(fā)現(xiàn)高溫還能誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生自由基從而影響到膜的穩(wěn)定性。

從圖中數(shù)據(jù)可以看出，高溫均會(huì)誘導(dǎo)自由基產(chǎn)生，極端高溫自由基產(chǎn)生速率隨時(shí)間的延長(zhǎng)而__________，中度高溫自由基的產(chǎn)生速率與對(duì)照比在7d前__________，但在7d后會(huì)緩慢上升。

據(jù)此推測(cè)，自由基的產(chǎn)生和積累對(duì)膜穩(wěn)定性的影響，可能是自由基攻擊膜成分中的__________或__________，使膜的結(jié)構(gòu)和功能受到破壞。

（3）欲探究高溫?zé)岷υ斐傻膿p傷是否可逆，研究人員又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

將植株幼苗在中度高溫、極端高溫條件進(jìn)行處理，并分別在處理的第1、3、5、7、9、11天轉(zhuǎn)入正常溫度條件進(jìn)行恢復(fù)生長(zhǎng)，測(cè)定各處理恢復(fù)5 d 后的凈光合速率，得到如下數(shù)據(jù)：

由圖中數(shù)據(jù)表明，________________________________________。

（4）通過(guò)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，高溫?zé)岷Τ跗�，可通過(guò)外施一定濃度的Ca2+來(lái)緩解高溫?zé)岷��?duì)作物減產(chǎn)的影響，請(qǐng)你結(jié)合實(shí)驗(yàn)（2）、（3）的結(jié)論，進(jìn)行解釋____________________。

Answer 1

【答案】氣孔關(guān)閉、光合色素含量降低、酶活性降低逐漸增加無(wú)明顯差異磷脂分子蛋白質(zhì)分子中度高度對(duì)作物造成的損傷在7d內(nèi)可恢復(fù)，極端高溫對(duì)作物造成的損傷在3d內(nèi)可恢復(fù)短時(shí)間高溫條件造成的損傷是可逆（可恢復(fù)）的；Ca2+可能是通過(guò)減少自由基的產(chǎn)生與積累來(lái)維持膜（結(jié)構(gòu)和功能）的穩(wěn)定性

【解析】

試題分析圖1，該實(shí)驗(yàn)的自變量為溫度、時(shí)間，因變量為自由基產(chǎn)生速率；根據(jù)柱形圖可以看出，溫度越高，隨著時(shí)間的推移，自由基產(chǎn)生速率就越高。分析曲線2可知，中度高溫對(duì)作物造成的損傷在7d內(nèi)可恢復(fù)，極端高溫對(duì)作物造成的損傷在3d內(nèi)可恢復(fù)。

（1）高溫?zé)岷��?dǎo)致作物產(chǎn)量下降的原因可能是氣孔關(guān)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(huì)誘導(dǎo)自由基產(chǎn)生，極端高溫自由基產(chǎn)生速率隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加，中度高溫自由基的產(chǎn)生速率與對(duì)照比在7d前無(wú)明顯差異，但在7d后會(huì)緩慢上升．據(jù)此推測(cè)，自由基的產(chǎn)生和積累對(duì)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(zhì)分子，使膜的結(jié)構(gòu)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(jìn)行處理，并分別在處理的第1、3、5、7、9、11天轉(zhuǎn)入正常溫度條件進(jìn)行恢復(fù)生長(zhǎng)，測(cè)定各處理恢復(fù)5d后的凈光合速率，由圖2中數(shù)據(jù)表明，中度高溫對(duì)作物造成的損傷在7d內(nèi)可恢復(fù)，極端高溫對(duì)作物造成的損傷在3d內(nèi)可恢復(fù)。

（4）短時(shí)間高溫條件造成的損傷是可逆（可恢復(fù)）的；Ca2+可能是通過(guò)減少自由基的產(chǎn)生與積累來(lái)維持膜（結(jié)構(gòu)和功能）的穩(wěn)定性。