Question

【題目】甲醛（HCHO）是室內(nèi)空氣污染的主要成分之一，嚴(yán)重情況下會(huì)引發(fā)人體免疫功能異常甚至導(dǎo)致鼻咽癌和白血病。室內(nèi)栽培觀賞植物常春藤能夠利用甲醛，清除甲醛污染。研究發(fā)現(xiàn)外源甲醛可以作為碳源被整合進(jìn)入常春藤的光合作用過程中，具體過程如圖1所示（其中RU5P和HU6P是中間產(chǎn)物）。

（1）圖1中循環(huán)①的名稱是__________，該循環(huán)中能量的轉(zhuǎn)化為__________。

（2）追蹤并探明循環(huán)②甲醛的碳同化路徑，所采用的方法是__________。常春藤細(xì)胞同化HCHO的場(chǎng)所是__________。甲醛在被常春藤吸收利用的同時(shí)，也會(huì)對(duì)常春藤的生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的影響，為此研究人員設(shè)計(jì)了下列甲醛脅迫下常春藤生長(zhǎng)情況的實(shí)驗(yàn)。如下表是常春藤在不同甲醛濃度下測(cè)得可溶性糖的含量。甲醛脫氫酶（FALDH）是甲醛代謝過程中的關(guān)鍵酶，圖2表示不同甲醛濃度下，該酶的活性相對(duì)值。圖3是不同甲醛濃度下氣孔導(dǎo)度（氣孔的開放程度）的相對(duì)值。

表：不同甲醛濃度下常春藤可溶性糖含量

組別	樣品	0天	第1天	第2天	第3天	第4天
①	1個(gè)單位甲醛濃度	2271	2658	2811	3271	3425
②	2個(gè)單位甲醛濃度	2271	2415	2936	2789	1840
③	水處理	2271				2529

（3）表中的對(duì)照組是__________（選填①②或③）。

（4）1個(gè)單位甲醛濃度下，常春藤氣孔開放程度下降，可溶性糖的含量增加，綜合上述信息，可能的原因是__________。

（5）綜合分析表1、圖2和圖3的信息，在甲醛脅迫下，常春藤的抗逆途徑有_________。

Answer 1

【答案】卡爾文循環(huán) 活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能 同位素標(biāo)記法 葉綠體基質(zhì) ③ 植物氣孔可溶性糖的含量增加，使細(xì)胞液濃度增大，細(xì)胞吸水，促使氣孔關(guān)閉 一方面通過降低氣孔的開放程度，減少甲醛的吸收；另一方面，在減少氣孔的同時(shí)，提高FALDH酶的活性，增強(qiáng)對(duì)甲醛的代謝能力

【解析】

據(jù)圖圖1表示葉綠體模式圖，①是光合作用的暗反應(yīng)階段，②是常春藤利用甲醛同化二氧化碳的過程。據(jù)表該實(shí)驗(yàn)的自變量是甲醛的濃度單位和處理時(shí)間，因變量是甲醛脫氫酶（FALDH）的活性和氣孔開度，圖2表明1個(gè)甲醛濃度單位的甲醛脫氫酶活性最高，圖3表明隨著甲醛濃度增加，氣孔開度逐漸降低。

（1）據(jù)圖1分析可知，圖示過程①是暗反應(yīng)的過程，為卡爾文循環(huán)；植物通過卡爾文循環(huán)能夠?qū)⒑?jiǎn)單無(wú)機(jī)物二氧化碳合成復(fù)雜有機(jī)物，將ATP和[H]中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。

（2）追蹤并探明循環(huán)②甲醛的碳同化路徑所采用的方法是同位素標(biāo)記法。圖中甲醛是在葉綠體基質(zhì)中被利用生成二氧化碳，所以常春藤細(xì)胞同化HCHO的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。

（3）據(jù)表分析可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是甲醛的濃度單位和處理時(shí)間，因變量是甲醛脫氫酶（FALDH）的活性和氣孔開度，所以③組為對(duì)照組。

（4）植物氣孔可溶性糖的含量增加，使細(xì)胞液濃度增大，細(xì)胞吸水，促使氣孔關(guān)閉。

（5）低濃度的甲醛脅迫，植物一方面通過降低氣孔的開放程度，減少甲醛的吸收；另一方面，在減少氣孔的同時(shí)，提高FALDH酶的活性，增強(qiáng)對(duì)甲醛的代謝能力，起到抗逆作用。