Question

图为玉米叶片的横切示意图，请据图回答下列问题：

(1)该植物的光合作用与小麦相比，在高温、干旱、强光照的条件下，________的光合效率高。原因是______________________________________________________。

(2)实验证明不同植物进行光合作用时，体内叶肉细胞和维管束鞘细胞内淀粉粒出现情况有差异。请设计一实验，并在提供的材料用具中选取合理的材料用具，探究C₃植物与C₄植物叶片组织中淀粉存在部位不同。

①实验材料和用具：

盆栽天竺葵(或其他C₃植物)、大田种植玉米(或其他C₄植物)、碘液、显微镜、培养皿及其他。

②你所做的假设是________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③实验步骤：

a．取天竺葵、玉米并置于光下照射几个小时，然后各摘取一片健康的叶片。

b．对叶进行脱色、滴加碘液(略)。

c．对比观察颜色变化：可以看到，天竺葵叶的叶肉组织________，而网状叶脉________；玉米叶片中的平行叶脉________，叶肉组织________。

d．镜检。将上述实验处理的叶片分别做成叶片横切面临时切片，并放在显微镜下观察。

e．你得出的实验结论是___________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)科学家发现，用磷脂酶将离体的玉米叶绿体膜结构上的磷脂水解后，在原料和条件都具备的情况下，这些叶绿体的光合作用过程明显受阻，这说明________________________________________________________。

同时，磷也是光合作用过程中________等物质(写出两种)的重要组成成分。

(4)气孔是各种气体进出叶片的通道。在白天，当光照较强，持续时间较长时，除了影响蒸腾作用外，还影响植物的哪些生理过程？________、________(写两项)。

(5)下图为菠菜叶表皮气孔结构示意图，气孔两侧的细胞称为保卫细胞，决定着气孔的开闭，有人提出气孔的开闭与保卫细胞的吸水和失水有关。请你根据试题中所给出的材料和用具设计一实验，探究保卫细胞吸水和失水与气孔开、闭之间的关系，并得出相应的结论。

①材料用具：菠菜叶、蒸馏水、0.3g·mol^－1的蔗糖溶液、显微镜、镊子、刀片、吸管、载玻片、盖玻片、吸水纸

②实验原理：____________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③实验步骤：

步骤1：取载玻片两片，分别在其中央滴加蒸馏水和蔗糖溶液各一滴；

步骤2：________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

步骤3：_________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

④实验结果预测及结论：__________________________________________________

________________________________________________________________________。

 

Answer 1

(1)玉米　玉米为C₄植物，当CO₂的浓度较低时仍可进行光合作用，而小麦则无法利用较低浓度的

CO₂(或者玉米为C₄植物，细胞中有与CO₂亲和力强的PEP羧化酶，能利用较低浓度的CO₂进行光合作用，而小麦不行)

(2)②C₃植物进行光合作用时，叶片中只有叶肉细胞中形成淀粉粒

③c.被染成蓝色　没有变蓝　被染成蓝色　没有变蓝

e．C₄植物进行光合作用时，只有维管束鞘细胞中形成淀粉粒，C₃植物进行光合作用时，只有叶肉细胞中形成淀粉

(3)磷脂在维持叶绿体膜结构和功能上起重要作用　ATP(ADP)和NADPH(NADP^＋)

(4)光合作用　有氧呼吸　渗透吸水(任写出两项即可)

(5)②实验原理：活细胞处于低于或高于细胞液浓度的液体环境中时，细胞发生渗透吸水或失水

③步骤2：用镊子撕取菠菜叶下表皮两片，分别置于两片载玻片中央液滴中，盖上盖玻片　步骤3：将装片分别置于显微镜下观察

④实验结果预测及结论：如果在蒸馏水中的气孔开放，在蔗糖液中的气孔关闭，说明吸水使气孔开放，失水使气孔关闭。如果在蒸馏水中的气孔关闭，在蔗糖液中的气孔开放，说明吸水使气孔关闭，失水使气孔开放。

 

(1)玉米是C₄植物，细胞中有与二氧化碳亲和力更强的PEP羧化酶，能利用较低浓度的二氧化碳进行光合作用。(2)玉米的淀粉粒出现在维管束鞘细胞中，小麦的淀粉粒出现在叶肉细胞中；淀粉遇碘变蓝色；肉眼观察时不能看到细胞，而是相应的叶脉(含维管束鞘细胞)、叶肉组织(含叶肉细胞)。(3)叶绿体的膜结构中含有磷脂，若没有磷脂，则光合作用过程明显受阻，可见磷脂在维持叶绿体膜结构和功能中起着重要的作用，磷还是参与构成ATP(ADP)、NADPH(NADP^＋)等的重要组成成分。(4)气孔是H₂O、O₂、CO₂等气体进出的门户。故气孔关闭，影响蒸腾作用，进而影响水分的吸收和运输以及矿质元素的运输，影响光合作用、呼吸作用(有氧呼吸)等。(5)实验中涉及渗透吸水或失水，则要利用保卫细胞在低浓度溶液中渗透吸水，高浓度溶液中渗透失水的原理，方法步骤与质壁分离实验类似；由于是探究性实验，结果预测与结论要考虑全面。