题目内容
【题目】植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示，保卫细胞吸水导致气孔开放，保卫细胞失水则气孔关闭，回答下列问题。
（1）植物在高温、强光照条件下光合速率反而下降的现象，称作“光合午休”。某些植物可观察到表皮上大量气孔关闭，此类“光合午休”的原因是________________；另一些植物“光合午休”现象出现时，气孔并不关闭，此类“光合午休”可能的原因是_______________。
（2）已知某植物叶片细胞液的渗透压与0.10 mol·L-1KNO3溶液的渗透压相当，现撕取该植物叶片表皮，置于不同浓度的KN03溶液处理，一定时间后测量叶片气孔内径，得到如下的结果（内径越大，表明气孔开放程度越大）
气孔内径（μm） | |||
处理液浓度 | 0.05molL-1 | 0.10molL-1 | 0.20molL-1 |
2小时 | 0.79 | 1.24 | 0.79 |
13小时 | 1.55 | 1.58 | 1.34 |
请回答:用0.20mol·L-1KNO3处理时，较短时间内即可观察到气孔关闭，产生该现象的原因是保卫细胞____________。2小时后，气孔开放程度增大，原因是__________________。本实验中，在载玻片上应滴加____________溶液制作表皮临时装片，进行观察。
【答案】 气孔关闭，CO2供应减少，暗反应速率下降 温度上升，光合作用有关酶的活性降低，光合作用速率下降 渗透失水 保卫细胞吸收K+和NO3-，细胞液渗透压升高吸水膨胀 相应浓度的KNO3溶液
【解析】试题分析：本题以植物叶片表皮细胞的气孔开闭原理为载体，综合考查了影响光合作用的因素、渗透吸水和失水的原理以及影响气孔开闭的因素等方面的问题，意在考查学生的识图、析图能力，分析表格数据得出正确结论的能力。由题意知，气孔的关闭或打开是由保卫细胞控制的，保卫细胞细胞吸水，气孔就开启；保卫细胞失水，气孔就关闭；根据气孔开闭的原理，通过改变保卫细胞所处的液体环境的渗透压，控制保卫细胞通过渗透作用失水或吸水来调节气孔的打开或关闭。气孔关闭时，影响CO2与H2O通过气孔进出细胞，进而影响植物的光合作用。
（1）某些植物在高温、强光照条件下，为了防止过高的蒸腾作用失去大量水分，某些植物可观察到表皮上大量气孔关闭，导致光合作用速率降低，出现“光合午休”现象，原因是气孔关闭，CO2供应减少，暗反应速率下降；另一些植物“光合午休”现象出现时，气孔并不关闭，此类“光合午休”可能的原因是温度上升，光合作用有关酶的活性降低，光合作用速率下降。
（2）某植物叶片细胞液的渗透压与0.10 mol·L-1KNO3溶液的渗透压相当，因此0.20mol·L-1KNO3处理时，外界溶液浓度远远高于细胞液浓度，保卫细胞在短时间内发生渗透失水，导致气孔关闭。因为KN03溶液在水中解离为K+和NO3-，保卫细胞吸收K+和NO3-，细胞液渗透压升高吸水膨胀，导致气孔开放程度增大。在载玻片上应滴加相应浓度的KNO3溶液制作表皮临时装片，进行观察。
