Question

【題目】水分脅迫是植物水分散失超過(guò)吸收，使植物組織含水量下降，正常代謝失調(diào)的現(xiàn)象。大量研究表明，光合速率隨水分脅迫加強(qiáng)不斷下降，是作物后期受旱減產(chǎn)的主要原因。左圖是水分脅迫和復(fù)水對(duì)水稻葉綠素含量變化的影響(其中CX代表對(duì)照，L代表輕度脅迫，M代表中度脅迫，S代表重度脅迫)，右圖表示輕度水分脅迫對(duì)葉片氣孔導(dǎo)度(即氣孔開(kāi)放的程度)的影響。

(1)從左圖可以看出水分可以影響光合作用的_______階段，此階段為光合作用另一階段提供________ 。在有光照條件下，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生[H]的具體部位是__________________________。

(2)植物在不同程度的水分脅迫下，葉綠素含量都呈下降趨勢(shì)，下降幅度從大到小依次是__________，并且在重度水分脅迫下葉綠素含量更難以恢復(fù)，最可能的原因是在重度水分脅迫下_____________受到一定程度的破壞。

(3)由上圖的結(jié)果可以看出，輕度水分脅迫下氣孔關(guān)閉而引起氣孔導(dǎo)度的降低。此種情況下，水分脅迫對(duì)光合速率的影響主要是通過(guò)_____________________________________________________。

(4)下圖表示水稻的葉片重量隨溫度變化的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果

則水稻1h的實(shí)際光合速率可表示為_________________，恒定在上述__________℃時(shí)，維持12小時(shí)光照，12小時(shí)黑暗，該植物葉片增重最多，增重_____________mg。

Answer 1

【答案】光反應(yīng)[H]和ATP類囊體薄膜(基粒)、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體(基質(zhì))重度>中度>輕度(或S>M>L)葉綠體(或類囊體)的結(jié)構(gòu)和功能影響CO2的吸收進(jìn)而影響光合速率2X+Y15(℃)72

【解析】

題干中曲線左圖表明葉綠素的含量與水分脅迫呈負(fù)相關(guān)。曲線右圖表明隨著水分脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)葉肉細(xì)胞的氣孔導(dǎo)度和光合作用速率不斷下降。據(jù)下圖中操作流程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，M-（M-X）=X表示呼吸作用速率，（M+Y）-（M-X）=Y+X表示凈的光合作用速率。真正的光合作用速率=呼吸作用+凈光合作用速率，據(jù)此分析作答。

（1）從左圖可以看出，水分可以通過(guò)影響光合作用的光反應(yīng)來(lái)影響光合作用，光反應(yīng)可以為暗反應(yīng)提供[H]和ATP。葉肉細(xì)胞產(chǎn)生[H]的具體部位有：光合作用光反應(yīng)部位——是類囊體薄膜，有氧呼吸第一階段的部位——細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，有氧呼吸第二階段的部位——線粒體基質(zhì)。

（2）從左圖可以看出，葉綠素的含量與水分脅迫呈負(fù)相關(guān)，下降幅度從大到小依次是重度>中度>輕度（或S>M>L）。在重度水分脅迫下葉綠體（或類囊體）的結(jié)構(gòu)和功能受到一定程度的破壞，所以在重度水分脅迫下葉綠素含量更難以恢復(fù)。

（3）由右上圖的結(jié)果可以看出，輕度水分脅迫下氣孔關(guān)閉而引起氣孔導(dǎo)度的降低，水分對(duì)光合速率的影響主要是通過(guò)影響二氧化碳的吸收進(jìn)而影響光合速率的。

（4）據(jù)下圖的操作流程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，M-（M-X）=X表示呼吸作用速率，（M+Y）-（M-X）=Y+X表示凈的光合作用速率。真正的光合作用速率=呼吸作用+凈光合作用速率=X+Y+X=Y+2X。根據(jù)圖2柱狀圖分析，植物葉片一晝夜增重最多，即凈光合作用強(qiáng)度Y+X最大，10℃時(shí)Y+X=4+2=6；15℃時(shí)，Y+X=6+4=10；20℃時(shí)，Y+X=4+6=10；25℃時(shí)，Y+X=2+8=10，溫度越高呼吸作用越強(qiáng)，所以溫度應(yīng)該控制在15℃。在此溫度下，維持12小時(shí)光照，Y+X表示凈的光合作用速率，增重10×12=120；12小時(shí)黑暗，X表示呼吸作用速率，呼吸作用消耗4×12=48，所以共增重120-48=72mg。