1. 某科学研究团队为研究低盐胁迫处理对海水稻若干生理生化指标的影响,以4个海水稻品系(HH11、R15A14、Pokkali、IR29)为材料,设计低盐(2.5 g/kg NaCl)胁迫处理进行盆栽试验,研究低盐浓度对水稻叶片的叶绿素含量、光合速率、游离脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量的影响。结果如下表所示:

HH11品质

R15A14品系

Pokkali品系

IR29品系

0 g/kg

2.5g/kg

0 g/kg

2.5g/kg

0 g/kg

2.5g/kg

0 g/kg

2.5g/kg

叶绿素含量

6.3

3.0

6.0

2.9

5.0

2.9

5.9

4.8

光合速率

17.0

14.8

16.0

13.3

18.0

17.2

15.4

13.1

Pro含量

8.2

420.0

9.1

95.3

7.1

50.0

3.1

25.2

MDA含量

4.1

38.3

5.1

38.2

7.0

25.1

8.2

12.0

叶绿素含量单位:   光合速率单位:   Pro含量单位:   MDA含量单位:

回答下列问题:

(1) 由上表可知,在低盐胁迫下,某些品系叶片的叶绿素含量变化幅度较大。在测定叶绿素含量时,先用提取叶绿体中的色素,再通过测定色素对光的间接计算出叶绿素含量。
(2) 植物正常生长需要充足的水分供应;而土壤中的水分和无机盐含量会影响植物对水分的吸收,从而影响植物的生长。当土壤溶液浓度较高时,植物体内的脯氨酸(Pro)含量升高,从而减少低盐胁迫对水分吸收的影响,可能的原因是
(3) 研究结果表明低盐胁迫下丙二醛(MDA)的含量明显(填“增加”、“减少”或“不变”),而MDA是膜脂的过氧化产物,MDA可能通过破坏结构来影响,使ATP和NADPH生成量减少,从而影响海水稻的光合作用。
【考点】
叶绿体色素的提取和分离实验; 光合作用原理的应用;
【答案】

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1. 科学家发现光系统的部分实验及结果如下。实验1:科学家测量了不同波长处光合作用的吸收光谱(反映叶绿体中色素对不同波长光的吸收率)和量子产额(等于释放氧气数/实际吸收光子数),结果如图1。实验2:1956年科学家用远红光、红光分别照射和这两种光同时照射小球藻,并测量光合速率,实验结果如图2。回答下列问题:

   

(1) 图1中吸收光谱与叶绿素的吸收光谱并不完全吻合,其原因是图中曲线是通过测定对不同波长光的吸收率获得。
(2) 当量子产额等于0.1时,每释放1个氧气,需要吸收个光子,在波长大于680nm处,量子产额大幅下降,该现象称为红降效应。红降效应(填“是”“不是”)由光合色素对光的吸收率下降引起,理由:
(3) 由图2可知,单独用远红光和红光照射小球藻的光合速率无显著差异,当用红光和远红光同时照射时,光合速率远(填“大于”“小于”)两者分别照射之和,该现象称为增益效应。
(4) 科学家对红降效应和增益效应的解释:光反应在两个光系统进行,分别为光系统I和光系统Ⅱ。光系统I可以吸收利用远红光,与NADPH的产生有关,光系统Ⅱ主要吸收红光及波长更短的光,与水的光解有关,光系统Ⅱ向光系统I提供。光系统I和光系统Ⅱ间具有作用,因此会出现增益效应。
(5) 卡尔文等科学家阐释了卡尔文循环及其产物的运输。在叶绿体中,卡尔文循环消耗ATP和NADPH,将还原为三碳糖。三碳糖被转化为,这些产物被分配到植物异养器官。
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