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。