Question

【题目】在农业生产中，高温会导致作物产量下降，甚至死亡。下面是关于不同程度高温对黄瓜幼苗光合速率的影响及相关机制的研究。回答下列问题。

(1)由图1可知，随着温度升高和高温持续时间延长，黄瓜叶片净光合速率下降，推测可能的原因有_______、_______。

(2)欲探究高温造成的损伤是否可恢复，研究人员又进行了如下实验：将各组植株幼苗在中度高温、极端高温条件下分别处理1、3、5、7、9、11天，再转入正常温度条件下恢复生长,5 d后测定其净光合速率，得到图2所示结果。分析图2可得出结论：中度高温_______天内对作物造成的损伤可完全恢复，极端高温_______天内对作物造成的损伤可完全恢复。

(3)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，同时发现热激蛋白（HSP)是机体受到高温伤害时，合成量迅速增加的一类应激蛋白。据此分析：

①一方面HSP可以帮助变性的蛋白质恢复_______进而恢复功能，或者促进变性的蛋白质降解；另一方面，一些HSP与膜脂结合，限制了膜脂分子的运动，降低膜的_______性，以稳固膜的结构。

②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，可能的原因是Ca2+通过_______来维持膜结构和功能的稳定性。

Answer 1

【答案】高温影响酶的活性 气孔关闭影响CO2吸收 7 3 空间结构 流动 减少自由基的产生与积累

【解析】

分析图1：该实验中，实验的自变量为温度、时间，因变量为叶片净光合速率。根据柱形图可以看出，温度越高，随着时间的推移，叶片净光合速率越小。
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3d内可恢复。

（1）由于高温可破坏酶结构，从而影响酶的活性，而气孔关闭可影响CO2吸收，因此随着温度升高和高温持续时间延长，黄瓜叶片净光合速率下降。

（2）分析图2可知：中度高温7天内作物的净光合速率几乎不变，而7天后的净光合速率降低，所以中度高温7天内对作物造成的损伤可完全恢复，同理可知，极端高温3天内对作物造成的损伤可完全恢复。

（3）①蛋白质酶空间结构遭到破坏，其功能会丧失。HSP可以帮助变性的蛋白质恢复空间结构进而恢复功能，或者促进变性的蛋白质降解；另一方面，一些HSP与膜脂结合，限制了膜脂分子的运动，降低膜的流动性，以稳固膜的结构，由此可见，HSP可以缓解高温胁迫对植物造成的伤害。

②Ca2+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，所以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。