Question

【題目】植物生理

圖甲表示棉花葉肉細(xì)胞中的部分結(jié)構(gòu)，①～⑥表示物質(zhì)；圖乙表示一棉花植株葉片CO2吸收量隨光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)的變化曲線，S1 S2 S3分別表示所屬范圍的面積；圖丙表示在恒溫密閉玻璃溫室內(nèi)，連續(xù)48小時(shí)測(cè)定室內(nèi)CO2濃度及棉花植株CO2的吸收速率。據(jù)圖回答下列問題：

（1）葉綠體中的色素分布于_____上。提取綠葉中的色素時(shí)，為保護(hù)色素，要加入的化學(xué)藥品是_____，其中葉綠素主要吸收_____光。

（2）甲圖中，在供給棉花葉肉細(xì)胞CO2后的60秒內(nèi)，相隔不同時(shí)間取樣，殺死細(xì)胞并分析細(xì)胞代謝產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)7秒后的代謝產(chǎn)物多達(dá)12種，而5秒內(nèi)的代謝產(chǎn)物主要是一種物質(zhì)，該物質(zhì)最可能是_____（填圖中序號(hào)）。該物質(zhì)被光反應(yīng)提供的_____還原成糖類。

（3）若該葉肉細(xì)胞長時(shí)間處于黑暗狀態(tài)，則甲圖中①→②→①的循環(huán)_____（能/不能）進(jìn)行，原因是_____。

（4）當(dāng)光照強(qiáng)度處于乙圖中的D點(diǎn)時(shí)，甲圖中⑥的去向是_____。在適宜溫度下測(cè)得葉片D點(diǎn)數(shù)據(jù)，若其他條件不變，進(jìn)一步提高溫度，則該葉片D點(diǎn)數(shù)據(jù)的變化是_____。

（5）乙圖中O～D間此棉葉呼吸作用消耗有機(jī)物的量為_____，光合作用有機(jī)物的凈積累量為_____。（用S1、S2、S3表示）

（6）丙圖中棉花植株呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間點(diǎn)有_____個(gè)，葉綠體吸收CO2速率最大的時(shí)刻是第_____小時(shí)，前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度_____。

（7）如果使用相同強(qiáng)度綠光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，丙圖中c點(diǎn)的位置將_____（填“上移”、“下移”或“不變”）。

棉花幼鈴（幼果）獲得光合產(chǎn)物不足會(huì)導(dǎo)致其脫落。為研究某種外源激素對(duì)棉花光合產(chǎn)物調(diào)配的影響，某課題組選擇生長整齊的健壯植株，按如圖1步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，激素處理方式和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示（上述處理不影響葉片光合與呼吸強(qiáng)度）。

激素處理→24h用放射性物質(zhì)喂飼葉片（位于第四果枝節(jié)主莖上）30min→24h測(cè)定該葉片和幼鈴等的放射性強(qiáng)度

（8）該放射性物質(zhì)中被標(biāo)記的元素是_____。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷，幼鈴脫落顯著減少的是_____組．B組幼鈴放射性強(qiáng)度百分比最低，說明B組葉片的光合產(chǎn)物_____。為優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，增設(shè)了D組（激素處理葉片），各組幼鈴的放射性強(qiáng)度百分比由高到低排序是_____。由此可知，正確使用該激素可改善光合產(chǎn)物調(diào)配，減少棉鈴脫落。

（9）若該激素不能促進(jìn)插條生根，卻可促進(jìn)種子萌發(fā)和植株增高，其最可能是_____。

Answer 1

【答案】類囊體薄膜 CaCO3 紅光和藍(lán)紫 ② NADPH 不能 沒有光反應(yīng)提供的ATP與NADPH，暗反應(yīng)不能進(jìn)行 擴(kuò)散到線粒體和外界 降低 S1+S3 S2﹣S1 4 36 弱 上移 碳 C 輸出減少 C＞A＞B＞D 赤霉素

【解析】

（1）葉綠體中的色素分布于類囊體（基粒）膜上；提取色素時(shí)，為保護(hù)色素，往往要加入碳酸鈣；葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。
（2）根據(jù)甲圖及暗反應(yīng)的相關(guān)過程分析可知，甲圖中①為C5化合物，②為C3化合物，③為ATP及[H]，④為ADP+Pi，⑤為水，⑥為氧氣。CO2最先和C5結(jié)合固定到C3化合物里面，所以②C3化合物是最早出現(xiàn)放射性的化合物，C3被光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH還原成糖類等各種化合物。
（3）根據(jù)光合作用過程，如果該植物長期處于黑暗狀態(tài)，因?yàn)槿鄙俟夥磻?yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP，則暗反應(yīng)不能進(jìn)行。
（4）乙圖中當(dāng)植物處于D點(diǎn)時(shí)，植物光合速率大于呼吸速率，故甲圖中光合作用產(chǎn)生的⑥氧氣一方面滿足線粒體有氧呼吸的需求，另一方面擴(kuò)散到外界環(huán)境。在適宜溫度下測(cè)得葉片D點(diǎn)數(shù)據(jù)，若其他條件不變，進(jìn)一步提高溫度，則不為適宜溫度，因此，該葉片D點(diǎn)數(shù)據(jù)是降低。
（5）根據(jù)乙圖，光照強(qiáng)度為0時(shí)，綠色植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，故A點(diǎn)放出的CO2表示呼吸作用的強(qiáng)度，隨著光照強(qiáng)度的增加呼吸強(qiáng)度是不變的，所以0-D時(shí)間段內(nèi)：呼吸作用消耗的總量就是橫線下面矩形的面積，即S1+S3；S1表示光照強(qiáng)度由0→B時(shí)光合作用的凈積累量（為負(fù)）；S2表示光照強(qiáng)度由B→D時(shí)的光合作用有機(jī)物的凈積累量；S1+S3表示0→D時(shí)段玉米呼吸作用消耗的有機(jī)物量；S2+S3表示光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物總量。所以當(dāng)光照強(qiáng)度由0→D時(shí)，玉米呼吸作用消耗的有機(jī)物量為S1+S3，光合作用的凈積累量為S2-S1。

（6）圖中虛線是在恒溫密閉環(huán)境中測(cè)得的二氧化碳吸收速率，當(dāng)吸收速率為零時(shí)，表示植物不從外界吸收二氧化碳，此時(shí)光合作用所需的二氧化碳全由呼吸作用提供，所以此時(shí)呼吸速率與光合作用相等。即在6、18、30、42時(shí)，呼吸速率與光合速率相等；據(jù)曲線分析，CO2吸收速率的最大時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間是36h，由于溫室內(nèi)的溫度不變，植物的呼吸速率不變，因此，葉綠體利用CO2速率最大的時(shí)刻是36h時(shí)；由曲線圖看出，前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均CO2吸收速率低，因此，前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度弱。

（7）光合作用的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，對(duì)綠光的吸收極少，因此如果使用相同強(qiáng)度綠光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，丙圖中c點(diǎn)的位置將上移。

（8）題中研究外源激素對(duì)棉花光合產(chǎn)物調(diào)配的影響，光合作用產(chǎn)物一般用碳元素標(biāo)記。首先標(biāo)記CO2，CO2被固定為C3，C3被光反應(yīng)提供的[H]還原為糖類和C5。由題干可知，幼鈴脫落是光合產(chǎn)物不足導(dǎo)致，對(duì)比A、B、C三組，發(fā)現(xiàn)C組幼鈴中有機(jī)物占比最高，因而幼鈴脫落顯著減少。B組中葉片的放射性強(qiáng)度的百分比較高，說明有機(jī)物占比較多，輸出較少。由題中數(shù)據(jù)可知，激素可抑制葉片有機(jī)物的輸出，有利于幼鈴有機(jī)物的輸入，因而用激素處理葉片，導(dǎo)致葉片有機(jī)物輸出明顯較少，且小于B組，因而幼鈴的放射性強(qiáng)度百分比由高到低依次為C＞A＞B＞D。

（9）赤霉素能夠促進(jìn)種子萌發(fā)和植株增高，但不能促進(jìn)扦插枝條生根。