Question

12．在全球气候变暖的大背景下，2016年我国多地出现极端高温天气．高温热害会导致作物产量下降，甚至死亡．

（1）高温热害导致作物产量下降的原因可能是气孔关闭、光合色素含量降低、酶活性下降．
（2）研究人员发现高温还能诱导细胞产生自由基从而影响到膜的稳定性．从图1中数据可以看出，高温均会诱导自由基产生，极端高温自由基产生速率随时间的延长而逐渐增加，中度高温自由基的产生速率与对照比在7d前无明显差异，但在 7d后会缓慢上升．据此推测，自由基的产生和积累对膜稳定性的影响，可能是自由基攻击膜成分中的磷脂分子或蛋白质分子，使膜的结构和功能受到破坏．
（3）欲探究高温热害造成的损伤是否可逆，研究人员又进行了如下实验：
将植株幼苗在中度高温、极端高温条件进行处理，并分别在处理的第1、3、5、7、9、11 天转入正常温度条件进行恢复生长，测定各处理恢复5d 后的净光合速率，得到图2数据：由图2中数据表明，中度高温对作物造成的损伤在7d内可恢复，极端高温对作物造成的损伤在3d内可恢复．
（4）通过进一步研究发现，高温热害初期，可通过外施一定浓度的Ca²⁺来缓解高温热害对作物减产的影响，请你结合实验（2）、（3）的结论，进行解释短时间高温条件造成的损伤是可逆（可恢复）的；Ca²⁺可能是通过减少自由基的产生与积累来维持膜（结构和功能）的稳定性．

Answer 1

分析 分析图1：该实验中，实验的自变量为温度、时间，因变量为自由基产生速率．根据柱形图可以看出，温度越高，随着时间的推移，自由基产生速率就越高．
分析曲线2可知，中度高温对作物造成的损伤在7d内可恢复，极端高温对作物造成的损伤在3 d内可恢复．

解答 解：（1）高温热害导致作物产量下降的原因可能是气孔关闭、光合色素含量降低、酶活性下降．
（2）从图1中数据可以看出，高温均会诱导自由基产生，极端高温自由基产生速率随时间的延长而逐渐增加，中度高温自由基的产生速率与对照比在7d前无明显差异，但在7d后会缓慢上升．据此推测，自由基的产生和积累对膜稳定性的影响，可能是自由基攻击膜成分中的磷脂分子或蛋白质分子，使膜的结构和功能受到破坏．
（3）将植株幼苗在中度高温、极端高温条件进行处理，并分别在处理的第1、3、5、7、9、11 天转入正常温度条件进行恢复生长，测定各处理恢复5d 后的净光合速率，由图2中数据表明，中度高温对作物造成的损伤在7d内可恢复，极端高温对作物造成的损伤在3d内可恢复．
（4）短时间高温条件造成的损伤是可逆（可恢复）的；Ca²⁺可能是通过减少自由基的产生与积累来维持膜（结构和功能）的稳定性．
故答案为：
（1）气孔关闭、光合色素含量降低、酶活性下降
（2）逐渐增加无明显差异磷脂分子蛋白质分子
（3）中度高温对作物造成的损伤在7d内可恢复，极端高温对作物造成的损伤在3 d内可恢复
（4）短时间高温条件造成的损伤是可逆（可恢复）的；Ca²⁺可能是通过减少自由基的产生与积累来维持膜（结构和功能）的稳定性

点评 本题考查了影响光合作用的环境因素，要求考生能够根据柱形图和曲线图，得出相应的实验结论，同时结合所学知识准确答题．