题目内容
【题目】高等植物的光合作用经常受到外界环境条件(外因)和内部因素(内因)的影响而发生变化。为研究内因对光合作用的影响,研究人员以苹果枝条为材料,A组在叶柄的上、下两处对枝条进行环割处理(如图甲所示),切断韧皮部使有机物不能向外输出,B组不作处理,测定图示中叶片光合作用强度的变化,结果如图乙所示。若不考虑环割对叶片呼吸速率的影响,回答下列问题:
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(1)5 -7时,随着光照强度的增强,在类囊体的薄膜上生成速率加快的物质有___________(至少答两个);13 -15时,A组叶片中有机物含量的变化是________。
(2)7时以后,相同时刻环割处理的A组光合速率比B组小,由此可以得出的结论是________。
(3)实验结果表明,无论环割与否,A组和B组叶片的光合作用强度均会出现两个峰值,且下午的峰值比上午的峰值低。针对下午的峰值比上午峰值低这一现象,试从影响光合作用的外因和内因两个不同角度,分别作出合理的解释________。
【答案】ATP、[H]、O2 减少 叶片中有机物的积累会抑制光合作用的进行 外因:下午的光照强度比上午低(或答温度、水分条件等),导致光合作用弱
内因:上午叶片的光合作用较强,积累了有机物,抑制了光合作用的进行
【解析】
1、光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应是水光解形成氧气、NANPH、ATP,发生在叶绿体的类囊体膜上;暗反应包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个阶段,三碳化合物还原需要消耗光反应产生的NADPH、ATP,暗反应发生的场所是叶绿体基质。
2、由题意知,A组在叶柄的上、下两处对枝条进行环割处理,B组不作处理,作为对照,与B组相比,A组切断韧皮部使有机物不能向外输出,会导致叶片光合作用的产物局部积累,进而抑制光合作用,因此光合速率会降低。
(1)类囊体膜是光反应的场所,影响光反应的条件之一是光照,光照增强,光反应速率加快,光反应产生的氧气、NADPH、ATP会增多;由题图可知,13-15时A植物吸收二氧化碳的速率小于0,即光合作用速率小于呼吸作用速率,因此有机物含量减少。
(2)由题图曲线可知,7时以后,相同时刻环割处理的A组光合速率比B组小,而A、B的自变量是A组切断韧皮部使有机物不能向外输出、B组不做处理,因此7时以后,相同时刻环割处理的A组光合速率比B组小是由于A组切断韧皮部使有机物不能向外输出造成的,因此可以说明叶片中有机物积累会抑制光合作用过程。
(3)由题图可知,两组实验结果上午和下午都有一个峰值,下午的峰值小于上午,从外因分析,上午光照强度强,峰值高,下午光照强度减弱,峰值低;从内因分析,上午光合作用较强,积累较多的有机物下,抑制了光合作用,因此峰值较低。