取生理状态相同的某植物叶片,分离得到大量的叶肉细胞,将等量的叶肉细胞分别悬浮在不同浓度的蔗糖溶液中,并在适宜的条件下,测定该叶肉细胞的光合作用强度,实验结果如图所示。
据图回答下列问题:
(1)叶肉细胞光合作用强度达到最大后,随着蔗糖浓度升高,叶肉细胞的光合作用强度 ,从渗透作用的角度分析出现这一现象的原因是 。
(2)如果要研究光照强度等因素对蔗糖溶液中叶肉细胞光合作用强度的影响,最好将叶肉细胞放在浓度为
的蔗糖溶液中,原因是 。
(3)除蔗糖浓度外,如果分别改变叶肉细胞悬浮液中CO2浓度和温度也能影响叶肉细胞的光合作用强度,原因是 。
荔枝叶片发育过程中,净光合速率及相关指标的变化见下表。
叶片 | 发育 时期 | 叶面积(最 大面积的%) | 总叶绿素含量 (mg/g·fw) | 气孔相对 开放度(%) | 净光合 速率(μ mol CO2/m2·s) |
A | 新叶 展开前 | 19 | — | — | -2.8 |
B | 新叶 展开中 | 87 | 1.1 | 55 | 1.6 |
C | 新叶展 开完成 | 100 | 2.9 | 81 | 2.7 |
D | 新叶 已成熟 | 100 | 11.1 | 100 | 5.8 |
注:“—”表示未测数据。
(1)B的净光合速率较低,推测原因可能是:①叶绿素含量低,导致光能吸收不足;② ,导致 。
(2)将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,一段时间后,A的叶肉细胞中,将开始积累 ;D的叶肉细胞中,ATP含量将 。
(3)与A相比,D合成生长素的能力 ;与C相比,D的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结构
是 。
(4)叶片发育过程中,叶面积逐渐增大,是 的结果;D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,其根本原因是 。
为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响,在不同浓度NaCl 条件下,对其净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量等进行测定,结果如图。检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。请参照图回答下列问题:
(1) 叶绿体中色素的功能是 。
(2)大气中的CO2可通过植物叶片表面的 进入植物体内。光合作用产生的有机物(C6H12O6)中的氧来源于原料中的 ,有机物(C6H12O6)中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物 中。
(3)当NaCl浓度在200～250 mmol/L时净光合速率显著下降,自然条件下该植物在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现下降的现象。前者主要是由于 ,后者主要是由于 。
(4)总光合速率可用单位时间内单位叶面积上 表示。请在所给坐标图上绘制该实验中总光合速率变化趋势的曲线图。
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固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。
(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和 ,在 中将CO2转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率 。本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是 。
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中 增加。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, 降低,进而在叶片中积累。
(4)综合上述结果可推测,叶片中光合产物的积累会 光合作用。
(5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测 叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是 ,则支持上述推测。
菌根是由菌根真菌与植物根系形成的联合体。菌根真菌从土壤中吸取养分和水分供给植物,植物为菌根真菌提供糖类等有机物。下表为不同温度下菌根对玉米幼苗光合特性影响的实验结果。
组别 | 光合作用速率 (μmol CO2·m-2·s-1) | 气孔导度* (mmol·m-2·s-1) | 细胞间CO2浓度 (μmol·mol-1) | 叶绿素 相对含量 | |
25 ℃ | 有菌根 | 8.8 | 62 | 50 | 39 |
无菌根 | 6.5 | 62 | 120 | 33 | |
15 ℃ | 有菌根 | 6.4 | 58 | 78 | 31 |
无菌根 | 3.8 | 42 | 157 | 28 | |
5 ℃ | 有菌根 | 4.0 | 44 | 80 | 26 |
无菌根 | 1.4 | 17 | 242 | 23 | |
*气孔导度是描述气孔开放程度的量
请回答下列问题:
(1)菌根真菌与玉米的种间关系是 。
(2)25 ℃条件下,与无菌根玉米相比,有菌根玉米叶肉细胞对CO2的利用率 。
(3)15 ℃条件下,与无菌根玉米相比,有菌根玉米光合作用速率高,据表分析,其原因有① ,促进了光反应;② , 促进了暗反应。
(4)实验结果表明:菌根能提高玉米的光合作用速率,在 条件下提高的比例最大。
(5)在菌根形成率低的某高寒草甸试验区进行菌根真菌接种,可提高部分牧草的菌根形成率。如图为接种菌根真菌后试验区内两种主要牧草种群密度和群落物种丰富度的变化结果。
①图中种群密度数值应采用样方调查结果的 值。
②据图推测,两种牧草中菌根依赖程度更高的是 。接种菌根真菌后,该试验区生态系统抵抗力稳定性提高,原因是 。
为研究某植物对盐的耐受性,进行了不同盐浓度对其最大光合速率、呼吸速率及根相对电导率影响的实验,结果见下表。
盐浓度 (mmol·L-1) | 最大光合速率 (μmol CO2· m-2·s-1) | 呼吸速率 (μmol CO2· m-2·s-1) | 根相对电 导率(%) |
0(对照) | 31.65 | 1.44 | 27.2 |
100 | 36.59 | 1.37 | 26.9 |
500 | 31.75 | 1.59 | 33.1 |
900 | 14.45 | 2.63 | 71.3 |
注:相对电导率表示处理细胞与正常细胞渗出液体中的电解质含量之比,可反映细胞膜受损程度。
请据表分析回答:
(1)表中最大光合速率所对应的最小光强度称为 。与低盐和对照相比,高盐浓度条件下,该植物积累有机物的量 ,原因是CO2被还原成 的量减少,最大光合速率下降;而且有机物分解增加, 上升。
(2)与低盐和对照相比,高盐浓度条件下,根细胞膜受损,电解质外渗,使测定的 升高。同时,根细胞周围盐浓度增高,细胞会因 作用失水,造成植物萎蔫。
(3)高盐浓度条件下,细胞失水导致叶片中的 增加,使气孔关闭,从而减少水分的散失。
