为探究CO2浓度上升及紫外线(UV)辐射强度增加对农业生产的影响,研究人员人工模拟一定量的UV辐射和CO2浓度处理番茄幼苗,直至果实成熟,测定了番茄株高及光合作用相关生理指标,结果见下表。请分析回答:
分组及实验处理
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株高(cm)
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叶绿素含量(mg·g-1)
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光合速率 (μmol m-2s-1)
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15天
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30天
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45天
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15天
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30天
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45天
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A
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对照(自然条件)
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21.5
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35.2
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54.3
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1.65
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2.0
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2.0
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8.86
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B
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UV辐射
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21.1
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31.6
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48.3
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1.5
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1.8
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1.8
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6.52
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C
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CO2浓度倍增
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21.9
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38.3
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61.2
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1.75
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2.4
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2.45
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14.28
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D
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UV辐射和CO2浓度倍增
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21.5
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35.9
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55.7
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1.55
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1.95
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2.25
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9.02
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(1)番茄叶肉细胞中产生和利用CO2的具体部位分别是 。
(2)据表分析,C组光合速率明显高于对照组,其原因一方面是由于 ,加快了碳反应的速率;另一方面是由于 含量增加,使光反应速率也加快。D组光合速率与对照组相比无显著差异,说明CO2浓度倍增对光合作用可以 UV辐射增强对光合作用的影响。
(3)由表可知,CO2浓度倍增可促进番茄幼苗生长。有研究者认为,这可能与CO2参与了植物生长素的合成启动有关。要检验此假设,还需要测定A、C组植株中 的含量。若检测结果是 ,则支持假设。
(4)科学家在黑暗时把叶绿体基粒放在pH=4的溶液中,让基粒类囊体膜腔的pH值下降至4,然后将基粒移入pH=8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中(如下图)。一段时间后,有ATP产生。
上述实验结果表明,基粒类囊体合成ATP的原因是 。据此推测,叶绿体在自然状态下产生ATP的过程中,光能的作用是