题目内容
【题目】CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料,分别进行三种不同实验处理,甲组提供大气CO2浓度(375umol·nol—l),乙组提供CO2浓度倍增环境(750mol·mol—1),丙组先在浓度倍增的环境中培养60d,测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应,选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如下图所示。
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作物种类
回答下列问题。
(1)随着CO2浓度的增加,作物光合作用速率____________(填“减慢”、“加快”或“不变”):出现这种现象的原因是____________。
(2)在CO2浓度倍增时,光合作用速率并未倍增,此时限制光合作用速率增加的因素可能是光反应为喑反应提供的____________不足,也可能是喑反应中____________。
(3)丙组的光合作用速率比甲组低。有人推测可能是因为作物长期处于高浓度CO2环境而降低了固定CO2的酶的活性,____________,因此会表现出比大气CO2浓度下更低的光合速率。
【答案】加快 CO2是暗反应的原料,在光照充足的情况下CO2浓度增加。暗反应加快,光合作用速率也加快 ATP和NADPH([H]) 固定CO2的酶活性不高(数量有限),C2的再生速率不足,有机物积累较多 当恢复大气CO2浓度后,已降低的酶活性未能恢复,又失去了高浓度CO2的优势
【解析】
根据图文甲组和乙组之间进行比较可知,CO2浓度升高有利于光合作用甲组和丙组比较可知,作物长期处于高CO2浓度条件下有可能会使固定CO2的酶的活性降低或者是数量减少。
(1)CO2是影响光合作用(暗反应阶段)的原料,在光照充足的情况下,在一定范围内CO2浓度越高,暗反应速度加快,光合作用速率也加快。
(2)光合作用光反应为暗反应提供ATP和[H],暗反应为光反应提供ADP和Pi;当CO2浓度倍增时,光合作用的限制因素,可能是光反应为暗反应提供的ATP和[H]不足,或者暗反应中固定CO2的酶活性低(或数量不足),从而影响CO2的固定。
(3)丙组在CO2浓度倍增环境中培养了60d,测定前一周恢复为大气CO2浓度,但是其光合速率低于甲组(提供的是大气CO2浓度),可能的原因是长期处于CO2,浓度倍增环境使得作物固定CO2,的酶的活性下降或酶的含量降低,当恢复大气CO2浓度后,已降低的酶活性未能恢复,又失去了高浓度CO2的优势,因此会表现出比大气CO2浓度下更低的光合速率。
【题目】西瓜在栽培中常受到弱光逆境胁迫,研究发现,5-氨基乙酰丙酸(ALA)处理暗适应的西瓜叶片后,弱光逆境下的西瓜叶片的净光合速率有所提高。
(1)叶绿体中的______________具有吸收、传递、转换光能的作用,转换后的光能可储存到________和[H]中,前者为暗反应中___________提供能量。
(2)光能被吸收后有三个去路:
①储存于光反应的产物中 ②以热的形式散失 ③以更长波长的叶绿素荧光散失
实验研究中常用叶绿素荧光参数描述光合作用生理状况。其中F0是在只引发荧光不引起光反应的很弱的光照下测得的叶绿素荧光参数,F0的大小可以反映叶绿素含量的多少,Fm是在关闭光反应时的叶绿素的最大荧光参数;(Fm-F0)/ Fm表示光反应的最大光能转换效率。经检测,ALA处理西瓜叶片叶绿素荧光数值如下表,遮荫显著影响西瓜叶片叶绿素荧光_______(F0值或Fm值),说明遮荫条件下_________含量增加,但ALA处理对西瓜叶片叶绿素荧光___________(“显著提高”或“显著降低”或“无显著影响”)。
处理 | F0 | Fm | (Fm-F0)/ Fm |
未遮荫 | 0.3126 | 1.6187 | 0.8068 |
遮荫 | 0.3689 | 1.7271 | 0.7859 |
ALA处理+遮荫 | 0.3634 | 1.6789 | 0.7831 |
(3)用ALA处理西瓜,测定其净光合作用速率和胞间二氧化碳浓度,结果如下:
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实验结果说明,ALA的作用是________________________。请结合以上研究分析遮荫条件下西瓜胞间二氧化碳浓度增加的可能原因是_________________________。
(4)若要研究ALA对盐胁迫下的无土栽培的西瓜光合作用速率的影响,实验组的处理为______
A. 正常营养液中加入氯化钠,保持其浓度为75mmol/L
B. 正常营养液中加入ALA,保持其浓度为50mg/L
C. 正常营养液中加入氯化钠(浓度保持在75mmol/L)和ALA(浓度保持在50mg/L)
D. 正常营养液中加入一定量的清水
(5)研究发现ALA是叶绿素合成的前体,请结合以上研究判断ALA _____(“是”或“不是”)植物激素,理由是____________________________。