题目内容
【题目】研究人员在温度为18℃(鼠尾藻光合作用最适温度)等适宜条件下测定鼠尾藻叶片的各项数据如下表所示。鼠尾藻是一种着生在礁石上的大型海洋褐藻,可作为海参的优质饲料。鼠尾藻枝条中上部的叶片较窄,称之狭叶;而枝条下部的叶片较宽,称之阔叶。新生出的阔叶颜色呈浅黄色,而进入繁殖期时阔叶呈深褐色。研究人员又将绿色的小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内,在不同的光照条件下,测定该容器内氧气量的变化如下图所示。请分析回答下列问题:
叶片 | 光补偿点 (μmolm-2s-1) | 光饱和点 (μmolm-2s-1) | 叶绿素a (mgg-1) | 最大净光合作用 (nmolO2g-1min-1) |
新生阔叶 | 16.6 | 164.1 | 0.37 | 1017.3 |
繁殖期阔叶 | 15.1 | 266.0 | 0.73 | 1913.5 |
狭叶 | 25.6 | 344.0 | 0.54 | 1058.2 |
(注:光补偿点为总光合速率等于呼吸速率时的光照强度;光饱和点为总光合速率刚达到最大时的光照强度)
(1)同一鼠尾藻上的叶片有狭叶、阔叶之分,说明______________。据表信息,鼠尾藻繁殖期阔叶的最大净光合速率最大,其内在原因之一是______________。最能够耐受较大的光照强度变化的叶片是________,
这与其潮涨被淹、潮落被晒相适应。
(2)A点小麦叶肉细胞合成ATP的场所是____________。若在C点时向容器中放入装有NaOH水溶液的烧杯,叶绿体内首先积累起来的物质是________________。
(3)在515min内,叶片净光合速率(真正光合速率一呼吸速率)变化的趋势是________,造成此变化的主要原因是__________。如果小麦叶片的呼吸速率始终不变,则在515min内小麦叶片光合作用的平均速率(以氧气产生量表示)是___________×10-7molmin-1。
【答案】 表现型是基因型与环境相互作用的结果 繁殖期阔叶的叶绿素a含量高 狭叶 细胞质基质、线粒体 五碳化合物 逐渐減小 容器内C02浓度逐渐下降 0.6
【解析】试题分析:根据表格分析,新生阔叶光饱和点、叶绿素a含量最低,最大净光合作用最小;繁殖期阔叶的光补偿点最低,叶绿素a含量最高,最大光合作用最大;狭叶的光补偿点、光饱和点最大,最大光合作用介于以上两种叶片之间。根据图形分析,0-5min(AB段)之间,没有光照,植物只进行呼吸作用,呼吸作用强度=(5-4)/5=0.2×10-7mol/min。B点开始进行光合作用,氧气量逐渐增加,则BC段之间的净光合作用强度=(8-4)/(15-5)= 0.4×10-7mol/min,则实际光合作用强度=0.2+0.4=0.6×10-7mol/min。
(1)同一鼠尾藻上的叶片有狭叶、阔叶之分,说明基因的表达受环境的影响;表格中可以看出,新生阔叶的叶绿素含量比繁殖期阔叶的少,色素具有吸收、传递、转化光能的作用,因此鼠尾藻新生叶的最大净光合速率最低;表格中看出,狭叶的光补偿点和光饱和点均最高,说明狭叶能够耐受较大的光照强度变化,这与其潮涨被淹、潮落被晒相适应。
(2)A点没有光照,植物只能进行呼吸作用,则此时细胞中产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。C点时向容器中放入装有NaOH水溶液的烧杯,二氧化碳被氢氧化钠吸收,则植物二氧化碳的固定减弱,导致五碳化合物增加。
(3)根据图形分析,BC段曲线的斜率逐渐减小,说明净光合速率逐渐減小,原因是随着光合作用的进行,容器内C02浓度逐渐下降。根据以上分析已知,在515min内小麦叶片光合作用的平均速率(以氧气产生量表示)是0.6×10-7molmin-1。