题目内容
【题目】加拿大一枝黄花属双子叶多年生草本植物,原产北美,作为观赏植物引入我国。如图为加拿大一枝黄花的光合过程作用示意图,字母代表物质,请据图回答。
(1)图中过程Ⅱ的反应场所是______,代表同一种物质的是______。光合速率可以用图中______的释放量或______的吸收量来衡量。(用字母表示)
(2)下列关于过程Ⅰ叙述不正确的是______(多选)
A.过程Ⅰ中进入NADPH的电子来源于光能
B.过程Ⅰ只与叶绿体色素有关,与其他色素无关
C.过程Ⅰ的ATP合成过程能量可以来源于植物氧化分解
D.过程Ⅰ发生的场所在叶绿体内膜上
为研究高温对加拿大一枝黄花盛花期光合速率的影响,研究者将A、B、C三个品系植株30℃环境移入40℃环境培养,测得光合速率,相关数据如图1。
(3)据材料分析,影响图1中实验结果的变量是______。据图1的数据分析,在40℃环境下,A、B、C三个品系植株的净光合速率______(填上升、下降或不变),分析可能的原因是______。
研究人员又测定了在30°环境中的A、B、C三个品系植株的净光合速率,数据如图2。
(4)根据图1和2的研究结果,有人认为:A品系植株在30°、光照强度在1250μmolm-2s-1时,最有利于该植株的生长,请阐述这一观点的合理与不合理之处。______。
【答案】叶绿体基质 A、F B E ACD 高温 下降 高温破坏了类囊体膜的结构使叶绿体色素捕获(吸收)光能的效率下降,光反应受到抑制;高温下气孔开放度下降,使叶片吸收的CO2减少,暗反应受到抑制 合理:在30°C、光照强度1250μmolm-2s-1下,A品系相比B、C品系光合速率最高,因此最有利于该植物生长。
不合理:本实验只提供了30°C和40°C的组别,缺少其它温度组别的数据,最适温度需进一步实验来确定;本实验只测定了30°C下,光照强度0--2000μmolm-2s-1,光合速率最高时光照强度是1250μmolm-2s-1,但最适光照强度是否一定是1250μmolm-2s-1,需进一步实验来确定
【解析】
分析图1:过程Ⅰ表示光反应,A是水,B是氧气,C是NADP+,D是ADP和磷酸;过程Ⅱ表示A暗反应,E表示二氧化碳,F表示水。
(1)据图1分析可知,过程II代表暗反应,也叫卡尔文循环,场所在叶绿体基质,图中A、F分别表示参与光反应的水和暗反应产生的水。光合速率可以用图中的B氧气的释放量或E二氧化碳的吸收量来衡量。
(2)A、过程I中进入NADPH的电子来源于水的光解,A错误;
B、过程I表示光反应,参与光反应的色素叶绿体色素,而位于液泡的色素不参与光反应,B正确;
C、过程I的ATP合成过程能量来自于光能,C错误;
D、过程I发生的场所在叶绿体的类囊体膜上,D错误。
故选:ACD。
(3)据材料分析,影响图1中实验结果的变量是高温。据图1的数据分析,在40℃环境下,A、B、C三个品系植株的净光合速率下降,因为一方面绿色植物捕获光能的光合色素分布在类囊体薄膜上,高温环境下,类囊体薄膜被破坏,导致三种品系的光能捕获效率下降,光反应受到抑制。另一方面,由于高温导致三个品系气孔开放度下降,进入叶肉细胞的二氧化碳减少,暗反应受到抑制,光合作用下降。
(4)合理之处:在30°C、光照强度1250μmolm-2s-1下,比较了A、B和C三个品系,而A品系相比B、C 品系光合速率最高,因此最有利于该植物生长。
不合理之处:一是本实验只提供了30℃和40℃的组别,缺少其它温度组别的数据,最适温度需进一步实验来确定;二是本实验只测定了30°C下,光照强度0--2000μmolm-2s-1,光合速率最高时光照强度是1250μmolm-2s-1,但最适光照强度是否一定是1250μmolm-2s-1,也需要进一步实验来确定。