Question

【題目】植物生理

圖甲表示棉花葉肉細胞中的部分結構，①～⑥表示物質；圖乙表示一棉花植株葉片CO2吸收量隨光照強度逐漸增強的變化曲線，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，連續(xù)48小時測定室內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，為保護色素，要加入的化學藥品是_____，其中葉綠素主要吸收_____光。

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

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

（4）當光照強度處于乙圖中的D點時，甲圖中⑥的去向是_____。在適宜溫度下測得葉片D點數(shù)據(jù)，若其他條件不變，進一步提高溫度，則該葉片D點數(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物的量為_____，光合作用有機物的凈積累量為_____。（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間點有_____個，葉綠體吸收CO2速率最大的時刻是第_____小時，前24小時比后24小時的平均光照強度_____。

（7）如果使用相同強度綠光進行實驗，丙圖中c點的位置將_____（填“上移”、“下移”或“不變”）。

棉花幼鈴（幼果）獲得光合產(chǎn)物不足會導致其脫落。為研究某種外源激素對棉花光合產(chǎn)物調配的影響，某課題組選擇生長整齊的健壯植株，按如圖1步驟進行實驗，激素處理方式和實驗結果如圖2所示（上述處理不影響葉片光合與呼吸強度）。

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

（8）該放射性物質中被標記的元素是_____。由實驗結果推斷，幼鈴脫落顯著減少的是_____組．B組幼鈴放射性強度百分比最低，說明B組葉片的光合產(chǎn)物_____。為優(yōu)化實驗設計，增設了D組（激素處理葉片），各組幼鈴的放射性強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)物調配，減少棉鈴脫落。

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

Answer 1

【答案】類囊體薄膜 CaCO3 紅光和藍紫 ② NADPH 不能 沒有光反應提供的ATP與NADPH，暗反應不能進行 擴散到線粒體和外界 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，為保護色素，往往要加入碳酸鈣；葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。
（2）根據(jù)甲圖及暗反應的相關過程分析可知，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)，因為缺少光反應產(chǎn)生的[H]和ATP，則暗反應不能進行。
（4）乙圖中當植物處于D點時，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，另一方面擴散到外界環(huán)境。在適宜溫度下測得葉片D點數(shù)據(jù)，若其他條件不變，進一步提高溫度，則不為適宜溫度，因此，該葉片D點數(shù)據(jù)是降低。
（5）根據(jù)乙圖，光照強度為0時，綠色植物只進行細胞呼吸，故A點放出的CO2表示呼吸作用的強度，隨著光照強度的增加呼吸強度是不變的，所以0-D時間段內：呼吸作用消耗的總量就是橫線下面矩形的面積，即S1+S3；S1表示光照強度由0→B時光合作用的凈積累量（為負）；S2表示光照強度由B→D時的光合作用有機物的凈積累量；S1+S3表示0→D時段玉米呼吸作用消耗的有機物量；S2+S3表示光合作用產(chǎn)生的有機物總量。所以當光照強度由0→D時，玉米呼吸作用消耗的有機物量為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)境中測得的二氧化碳吸收速率，當吸收速率為零時，表示植物不從外界吸收二氧化碳，此時光合作用所需的二氧化碳全由呼吸作用提供，所以此時呼吸速率與光合作用相等。即在6、18、30、42時，呼吸速率與光合速率相等；據(jù)曲線分析，CO2吸收速率的最大時對應的時間是36h，由于溫室內的溫度不變，植物的呼吸速率不變，因此，葉綠體利用CO2速率最大的時刻是36h時；由曲線圖看出，前24小時比后24小時的平均CO2吸收速率低，因此，前24小時比后24小時的平均光照強度弱。

（7）光合作用的色素主要吸收紅光和藍紫光，對綠光的吸收極少，因此如果使用相同強度綠光進行實驗，丙圖中c點的位置將上移。

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

（9）赤霉素能夠促進種子萌發(fā)和植株增高，但不能促進扦插枝條生根。