Question

(16分)下图是某课题组研究大丽花中度缺水时绘制的叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO₂浓度(Ci)的变化曲线图。实验过程中其他环境因素保持适宜且不变。气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道，气孔导度表示气孔张开的程度。请回答下列问题：

(1) 叶肉细胞的胞间CO₂至少需要跨________层膜才能到达CO₂被固定的场所________，除此之外，参与光合作用暗反应的CO₂还可能产生于叶肉细胞的__________。

(2) 据图分析，从第________天开始，影响Pn的主要因素不是Gs，此时Pn下降的主要原因除缺水外还可能有___________                                     _。

(3) 研究表明，水分正常供应时，大气中高浓度的CO₂会导致大丽花胞间CO₂浓度(Ci)升高和气孔导度(Gs)下降，据此分析，此时叶片水分蒸腾作用的变化趋势是__________。

(4) 撕取新鲜的大丽花叶片下表皮制作临时装片若干，均分成甲、乙两组，甲组滴加清水，乙组滴加0.3 g/mL蔗糖溶液，观察结果如下图所示。据此推测气孔开闭的机制是___                             。此时乙组________(填“能”或“否”)观察到质壁分离现象。

Answer

(16分)

(1) 3 叶绿体基质 线粒体基质

(2) 12 色素含量下降，酶的空间结构改变或活性降低(答全得2分，答对一点得1分)

(3) 下降

(4) 保卫细胞吸水使气孔开放，失水使气孔关闭 能

【解析】

试题分析：(1) 叶肉细胞的胞间CO2，只有进入细胞内的叶绿体基质中才能被暗反应固定，此过程至少需要跨越1层细胞膜、2层叶绿体膜，即3层膜才能到达CO2被固定的场所叶绿体基质。光合作用利用的CO2，除了来自于外界环境外，还来自于有氧呼吸第二阶段产生的CO2，有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质。

(2)曲线图显示，从第12天开始，Pn（净光合速率）和Gs（气孔导度）仍在继续下降，而Ci (胞间CO2浓度)却在上升，CO2供应充足，说明此时导致Pn下降的主要因素不是Gs，其主要原因除缺水外，还可能有色素含量下降，酶的空间结构改变或活性降低等。

(3) 蒸腾作用是指植物体内的水分以气体的形式主要通过气孔散失到大气中的过程，因此气孔导度(Gs)下降，会导致植物叶片水分蒸腾作用下降。

(4) 依题意，将甲组新鲜大丽花叶片下表皮制成的临时装片滴加清水，其结果是甲组叶片的气孔开放，而将乙组新鲜大丽花叶片下表皮制成的临时装片滴加0.3 g/mL蔗糖溶液，其结果是乙组叶片的气孔关闭，据此可推测气孔开闭的机制是：保卫细胞吸水使气孔开放，失水使气孔关闭。保卫细胞为成熟的植物细胞，处于0.3 g/mL蔗糖溶液中的保卫细胞会失水，所以此时乙组能观察到质壁分离现象。

考点：本题考查光合作用、细胞呼吸、水分代谢的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。