Question

某研究小組欲研究干旱對(duì)水稻結(jié)實(shí)期間葉片光合生理特征的影響而進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示[注：干旱會(huì)迫使植物細(xì)胞產(chǎn)生大量對(duì)細(xì)胞有害的過(guò)氧化產(chǎn)物，如脂過(guò)氧化產(chǎn)物MDA．活性氧可破壞脂質(zhì)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)失活．超氧化物歧化酶（SOD）能夠清除活性氧．MDA含量越高，體現(xiàn)脂質(zhì)破壞程度越高，自身清除活性氧的能力越低]．請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題：

注：圖中“實(shí)線”表示干旱處理組、“虛線”表示正常生長(zhǎng)即對(duì)照組．
（1）干旱會(huì)使植物產(chǎn)生大量MDA，這些MDA會(huì)破壞細(xì)胞的脂質(zhì)，由此可知干旱傷害的細(xì)胞結(jié)構(gòu)為

 

．由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，抽穗后0～14天內(nèi)，干旱處理組SOD活性逐漸增加，14天后SOD活性迅速降低，請(qǐng)結(jié)合MDA含量變化分析導(dǎo)致SOD活性降低的最可能原因是

 

．
（2）經(jīng)干旱脅迫處理的水稻幼苗在抽穗后第20天與第10天相比，葉綠素含量明顯降低，其C₃、C₅含量的變化分別是

 

．
（3）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，隨抽穗時(shí)間的延長(zhǎng)，干旱處理與正常生長(zhǎng)的水稻葉片的光合速率均逐漸下降，但干旱處理的水稻葉片光合速率顯著低于對(duì)照組，請(qǐng)分析導(dǎo)致干旱處理組光合速率下降的原因：
①

 

；
②

 

；
③

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化,影響光合作用速率的環(huán)境因素

專(zhuān)題：

分析：植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時(shí)釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無(wú)光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量．據(jù)此分析解答．

解答： 解：（1）脂質(zhì)是生物膜的主要成分，所以干旱傷害的是生物膜結(jié)構(gòu)．由第三個(gè)曲線圖可知，14天后MDA含量增加，細(xì)胞自身清除活性氧的能力弱，活性氧含量增加，活性氧導(dǎo)致SOD變性，其活性降低．（2）葉綠素的功能是吸收光能，用于水光解產(chǎn)生氧氣、[H]，同時(shí)合成ATP，其中[H]和ATP提供給暗反應(yīng)，直接影響C3的還原．若葉綠素含量明顯降低，則[H]和ATP含量減少，C3的還原受到影響，使C5的生成量減少，C3的消耗量減少，而短時(shí)間內(nèi)，二氧化碳的固定不受影響，所以C5含量減少，C3含量增加．
（3）干旱處理組光合速率下降的原因有：①干旱導(dǎo)致植物細(xì)胞液濃度低于外界溶液濃度，植物組織因缺水而引起部分氣孔關(guān)閉，從而直接影響水稻的暗反應(yīng)階段．②同時(shí)由于葉綠素含量降低，影響植物的光反應(yīng)階段．③由于MDA等的大量積累，破壞了類(lèi)囊體膜，導(dǎo)致凈光合速率下降．
故答案為：
（1）生物膜   MDA含量增加，細(xì)胞自身清除活性氧的能力弱，活性氧含量增加，活性氧導(dǎo)致SOD變性，其活性降低
（2）C₃含量增加，C₅含量減少
（3）①干旱導(dǎo)致植物細(xì)胞液濃度低于外界溶液濃度，植物組織因缺水而引起部分氣孔關(guān)閉，從而直接影響水稻的暗反應(yīng)階段
②同時(shí)由于葉綠素含量降低，影響植物的光反應(yīng)階段
③由于MDA等的大量積累，破壞了類(lèi)囊體膜，導(dǎo)致凈光合速率下降

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合曲線圖，考查探究實(shí)驗(yàn)，意在考查考生的實(shí)驗(yàn)分析能力和曲線圖分析能力，有一定難度．