1. 油菜是我国第一大油料作物,发展油菜生产对保障我国食用油供给安全具有重要意义。长江中下游流域作为我国冬油菜的主产区,土壤普遍缺钾。为探究钾对越冬期油菜光合作用的影响,科研人员在严重缺钾的试验田中进行了相关研究,实验结果如表。

钾肥用量/

(kg·hm-2

叶绿体

叶绿素含量/(mg·g-1

气孔导度/

(mol·m-2·s-1

胞间CO2浓度/(μmol·mol-1

净光合速率/

(μmol·m-2·s-1

与细胞壁的距离(μm)

类囊体

0

0.64

严重受损

1.51

0.181

326

11.1

120

0.41

结构完整

1.97

0.243

260

20.3

答下列问题:

(1) 大气中的CO₂通过气孔扩散至叶肉细胞后,依次克服细胞壁、细胞膜、、叶绿体膜的阻力进入后,才能被利用。因此,在缺钾条件下叶绿体与细胞壁的距离增加,会增加CO₂进入叶绿体的阻力,限制了暗反应中C₃的产生。另外,在缺钾条件下,,会导致光反应速率下降,产生的(物质)减少,限制了暗反应中C₃的还原。
(2) 有人认为,缺钾条件下油菜净光合速率下降与气孔导度下降没有直接关系,其可能的依据是
(3) 在油菜田间生产中不易观测到典型的缺钾症状,从而导致忽视钾肥的施用。科研人员通过长期监测发现,在缺钾初期,油菜叶面积首先降低,而此时的叶片光合能力无明显变化;随着缺钾问题加重,叶片光合能力才显著降低。因此建议采取 的措施,以利于油菜钾肥的精准施用和提高产量。
【考点】
光合作用的过程和意义; 影响光合作用的环境因素; 光合作用原理的应用;
【答案】

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综合题 普通
能力提升
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1. 菜豆是我国广泛种植的重要蔬菜作物,近年来受涝渍和盐胁迫较重,导致其产量和品质下降。24-表油菜素内酯(EBR)是一种人工合成的油菜素内酯类似物,不仅能够促进植物生长,增加作物产量,还在植物抵抗环境胁迫中发挥着重要的作用。为探究EBR对盐碱和涝渍胁迫下菜豆植株相关生理指标的影响,进行了相关实验,共设7个处理,分别为:正常浇水(CK)、涝渍(T1)、盐胁迫(T2)、盐胁迫+涝渍(T3)、EBR+正常浇水(T4)、EBR+涝渍(T5)、EBR+盐胁迫(T6)、EBR+盐胁迫+涝渍(T7),实验结果如下:

(1) 胞间CO2在植物细胞的(填具体场所)中被消耗,通过循环转化为糖类,其中部分糖类以形式通过筛管运输到菜豆植株各处。
(2) 结合下表内各指标的相关系数分析,不同胁迫下菜豆净光合速率下降(填“是”或“不是”)由气孔因素导致的,理由是

不同处理下各指标间的相关系数

指标

净光合速率

气孔导度

胞间CO2浓度

蒸腾速率

净光合速率

1

-0.537

0.791

-0.505

气孔导度


1

-0.529

0.996

胞间CO2浓度



1

-0.544

蒸腾速率




1

注:相关系数越接近1,相关越密切(负值即为负相关)

(3) 由图1可知,喷施EBR可以缓解胁迫引起的净光合速率减低,而对胁迫不能起缓解效应。综合分析图表,推测EBR能缓解该胁迫的原因是:(填“增大”或“减小”)气孔导度,从而减弱了作用,胞间CO2浓度增加,促进碳反应,光合速率增强。
综合题 困难
2. 棉花是重要的经济作物,叶片光合产物的形成及输出是影响棉花品质的重要因素。棉花叶片光合作过程如图1所示。图1中酶a为暗反应的关键酶,酶b为催化光合产物向淀粉或蔗糖转化的关键酶,字母A-G代表物质。

(1) 在光照充足的环境中,图1中物质B的去路有
(2) 图1中酶a催化暗反应中的过程。F形成三碳糖时需要的能源物质D有
(3) 研究表明,高温胁迫(40℃以上)会降低酶a的活性。据此推测,在高温胁迫下,短时间内物质(填字母)含量会上升。
(4) 为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖占叶片干重的百分比,结果如图2。

   

①光合产物的积累会影响光合作用的速率,图2两条曲线中代表叶片CO2固定速率的曲线是,本实验中对照组植株CO2固定速率相对值是

②已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,输出量,进而在叶片中积累。

③综合上述结果可推测,棉花去棉铃后会对光合作用有作用。

(5) 有些棉花在特定环境中气孔会出现周期性的开合现象,被称为“气孔振荡”。研究发现,气孔振荡周期中的开合与炎热夏季正午气孔开合机理一致,推测气孔振荡是棉花植株在(填“干旱”、“寒冷”或“潮湿”)环境中经过长期进化而产生的适应性机制,“气孔振荡”的具体意义是
综合题 普通