题目内容

【题目】高温对我国部分地区葡萄生长造成了不利影响。下图表示高温期间测定的葡萄叶片净光合作用与气孔导度(气孔导度越大,气孔开启程度越大)的日变化曲线。请分析并回答下列问题:

(1)据图分析,9:00点至13:00点,随着叶际温度的升高,葡萄叶片光合作用速率下降的主要原因是___。进一步研究还发现,高温导致葡萄叶肉细胞内放氧复合体中有关功能蛋白的稳定性下降,使位于______(填结构名称)中的三碳化合物进一步生成糖类所需的_______________不足。

(2)科研人员在葡萄实验田中,选择生长、发育状况相同的葡萄植株,均分成三组,在高温条件下,第2、3组分别在叶面再喷施15mmol·L-1的CaCl2溶液,2h后,给第3组葡萄叶面再喷施5mmol·L-1的EGTA(EGTA可与Ca2+稳定结合),于次日测定获得实验数据如下表:

组别

处理

净光合速率

气孔导度

细胞间隙C02浓度

叶际温度

(℃)

1

对照

10.3

289.0

266.7

36.1

2

Ca2+

11.5

350.5

254.5

36.2

3

Ca2++EGTA

8.1

254.3

267.6

36.0

①对第1组葡萄植株的叶面应作的处理是________________________。从气孔导度与细胞间隙C02浓度变化角度分析,据表可知,葡萄叶面喷施CaCl2溶液处理后,其光合作用固定CO2的速率将_____________,理由是_____________

②适度喷施Ca2+可以_____________(选填“增强”、“减缓”或“不影响”)高温对葡萄叶片光合作用的抑制作用,而EGTA会对葡萄植株内的Ca2+的作用起到_____________效应。

【答案】 气孔导度下降,吸收的C02减少 叶绿体基质 ATP和[H] 叶面喷施等量的蒸馏水 增加 气孔导度增大,细胞间隙C02浓度下降(或净光合作用速率增加) 减缓 抑制

【解析】试题分析:二氧化碳是光合作用暗反应的原料,气孔导度主要影响二氧化碳的吸收,进而影响光合作用的进行。据图分析,随着时间的推移,叶际温度先升高,后降低,温度主要通过影响酶的活性,进而影响光合作用的进行;气孔导度和净光合速率都表现为先增加后降低,然后再增加、再降低。

(1)据图分析,9:00点至13:00点,随着叶际温度的升高,气孔导度不断的减小,二氧化碳吸收减少,影响了光合作用暗反应的进行,因此净光合速率降低。三碳化合物是发生在叶绿体基质的暗反应过程产生的,其还原过程需要光反应提供ATP和[H]。

(2)①第1组是空白对照组,根据实验的单一变量原则,葡萄植株的叶面叶面应该喷施等量的蒸馏水;据表分析,第2组与第1组比较,葡萄叶面喷施CaCl2溶液处理后,气孔导度增大,细胞间隙C02浓度下降(或净光合作用速率增加),导致其光合作用固定CO2的速率将增加。

②根据以上分析可知,适度喷施Ca2+可以提高光合作用固定CO2的速率,说明适度喷施Ca2+可以减缓高温对葡萄叶片光合作用的抑制作用;第2、3组对比,说明EGTA会对葡萄植株内的Ca2+的作用起到抑制效应。

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