Question

今年山東省部分地區(qū)遭遇百年大旱，隨著干旱時間持續(xù)，作物葉片開始發(fā)黃，光合速率下降，植株生長緩慢，甚至死亡。某研究性學(xué)習(xí)小組采用盆栽幼苗的方式，探究土壤干旱對葉片光合速率的影響原因。實驗開始時土壤水分充足，然后A組停止?jié)菜�，B組土壤水分條件保持適宜，根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，繪制坐標曲線如下。請回答有關(guān)問題：

（1）在干旱的環(huán)境中，農(nóng)作物的根系不能從土壤中吸水，這是由于　　　　　　 。

（2）在不破壞葉片結(jié)構(gòu)的前提下，測定光合速率所選用的指標可以是單位時間內(nèi)單位面積葉片的　　　　　　 　　　　　 。

（3）據(jù)甲乙曲線圖，分析植物光合速率下降的原因有：

①干旱初期（2—4天），　　　　　　　　　　　 ，此時細胞內(nèi)C₃化合物的含量　　　　　 ；

②干旱后期（4—8天），　　　　　　　　　 ，進而進一步影響暗反應(yīng)的進行。

（4）研究發(fā)現(xiàn)在干旱條件下某種植物激素能夠刺激植物體增加脯氨酸、甜菜堿等物質(zhì)的含量，這些物質(zhì)是重要的滲透壓調(diào)節(jié)物質(zhì)，有助于細胞保水。該小組推測這種激素可能是脫落酸，并且在一定濃度范圍內(nèi)隨著脫落酸濃度的增加植物抗旱能力不斷增強。請完善下面實驗設(shè)計，以探究上述推測是否正確。

材料用具：生長狀態(tài)一致且良好的大豆盆栽幼苗若干株，高濃度的脫落酸溶液，蒸餾水、噴壺等。

①實驗步驟：

第一步：將盆栽幼苗均分為四組，每組多株，編號1、2、3、4（1號為對照組）；

第二步：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

第三步：將盆栽幼苗進行　　　 （條件）處理后，　　　　　　　　　　 ；

第四步：在其他條件相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后，測量細胞內(nèi)的　　　　　 含量及細胞的　　　　　　　　　 。

②預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：

a．若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，則假設(shè)成立；

b．若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，則假設(shè)不成立；

c．若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，則假設(shè)不成立。

 

Answer 1

（1）土壤溶液濃度（或滲透壓）大于根細胞液濃度（或滲透壓）

（2）氧氣釋放量（或二氧化碳吸收量）

（3）①氣孔關(guān)閉導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)不足　 下降

②葉片中的葉綠素含量下降（1分），導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]、ATP物質(zhì)減少（或者導(dǎo)致光反應(yīng)減弱）（1分）

（4）①第二步： 配制適宜濃度范圍內(nèi)的脫落酸溶液A、B、C（1分），且濃度依次增大（1分）

（備注：只要體現(xiàn)一定濃度梯度且描述清楚濃度大小次序即可）

第三步：干旱　　 向2、3、4組分別噴施適量且等量的A、B、C溶液（1分），第1組噴施等量的蒸餾水（1分）

第四步：脯氨酸、甜菜堿　 滲透壓

②a．1、2、3、4組細胞的脯氨酸、甜菜堿含量依次增多，且細胞的滲透壓依次增大

b．1、2、3、4組細胞的脯氨酸、甜菜堿含量依次減少，且細胞的滲透壓依次減小

c．脯氨酸、甜菜堿的含量以及細胞的滲透壓在四組實驗中沒有明顯差異

（備注：結(jié)果結(jié)論的預(yù)測應(yīng)與實驗步驟相吻合）