1. 甜菜是制糖的主要原料,其块根的薄壁细胞中积累了大量蔗糖。甜菜的生长和产量相对稳定,但也会受水涝、盐碱度等因素的影响。回答下列问题:
(1) 甜菜作为糖料作物,其块根中的蔗糖主要贮存在薄壁细胞的(填细胞器)中,这些蔗糖最早主要在叶肉细胞的(填细胞结构)中合成。
(2) 地势较低的甜菜种植地,易季节性积水,造成涝灾。在水涝胁迫下,甜菜块根细胞呼吸过程中产生的[H]会将还原为乳酸,而甜菜叶片在氧气缺乏时,厌氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。甜菜不同部位厌氧呼吸产物不同的根本原因是。水涝胁迫下,甜菜细胞器结构会发生显著改变,线粒体内膜的嵴逐渐消失,使得参与催化的酶附着位点减少;叶绿体的结构严重松散,植物的光反应过程受到抑制。
(3) 某甜菜种植地的土壤是pH为6.2的微酸性黑土。为探究水涝胁迫下不同土壤盐碱度对甜菜幼苗光合作用的影响,研究人员进行了相关实验,部分结果如下图所示。

   

注:盐渍土和盐碱土是以微酸性黑土为基础,加入适量碱性物质混匀调节制成。盐渍土pH为7.2,盐碱土pH为8.2.Pn表示净光合速率,Gs表示叶片气孔导度。

本实验的可变因素是。根据实验结果分析,甜菜幼苗在的条件下生长情况最佳,推测可能的原因是在该条件下。结合本实验结果,为缓解水涝对甜菜生长的抑制作用,可采取的措施是

【考点】
其它细胞器及分离方法; 影响光合作用的环境因素; 有氧呼吸的过程和意义; 无氧呼吸的过程和意义;
【答案】

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1. 植物生长发育进程中众多的生理生化过程表现出近24小时的周期节律性,比如叶片运动、一天中花瓣开放时间等,这些节律性现象均受植物生物钟的调控。科研人员研究了植物生物钟周期节律对拟南芥光合作用的影响。
(1) 科研人员使用化学诱变剂处理野生型拟南芥,筛选得到生物钟周期节律改变的纯合突变体Z和T,在正常光照条件下测定突变体和野生型植株的气孔导度(气孔开放程度),得到图1所示结果。据图可知,突变体Z的周期节律比野生型(填“长”、“短”)。

(2) 研究者推测植物生物钟周期与环境昼夜周期可能共同影响光合作用。已知野生型拟南芥的生物钟周期是24小时,突变体Z的生物钟周期是20小时,突变体T的生物钟周期是28小时。

①科研人员检测了野生型拟南芥在T20(光照和黑暗各10h)、T24(光照和黑暗各12h)和T28(光照和黑暗各14h)三种不同的环境昼夜周期条件下叶片的叶绿素含量,图2结果表明均导致野生型拟南芥叶片叶绿素含量减少。   

②科研人员继续进行了图3所示的实验,该实验的自变量是,目的是探究

(3) CO2浓度是影响光合作用的重要因素。研究人员发现,与野生型拟南芥相比,节律异常突变体C在T24光照条件下碳固定量仅为前者一半。据图4和图5所示研究结果推测,突变体C碳固定量低的原因可能是生物节律异常使植物短期持续光照条件下,从面导致较低的碳固定量。

(4) 植物具有“周期共鸣”的特点,即植物内在的生物节律与外界昼夜的时间变化(正常昼夜周期为24小 时)相互匹配。研究人员发现两者的完全“周期共鸣”可使拟南芥在35天内的干重增加明显高于其他“周期共鸣”匹配不完全的处理组。综合上述研究请阐述“周期共鸣”调节光合作用的机制:(写出两点)。
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