【题目】某兴趣小组用不同浓度的赤霉素溶液处理某植物,测量其光合作用的相关指标(如图所示)。光饱和点是光合作用最强时最低的光照强度(除光饱和点外,其他数据都在相同且适宜条件下测得)。回答下列问题:
![]()
(1)植物固定CO2的具体部位是_____。葡萄糖在体内氧化分解释放能量供给生命活动所需,其中在细胞质基质产生的物质有___________________________。
(2)据图分析,赤霉素能________(填“降低”“提高”或“不影响”)光饱和点。用质量浓度为60mg/L的赤霉素处理组光合速率小于其他组的限制因素_______(填“是”或“不是”)胞间CO2浓度,据图分析理由是________________________________________。
(3)赤霉素会影响光合作用,具体表现是低浓度的赤霉素促进光合作用,高浓度的赤霉素则抑制光合作用,其反应的生理原因最可能是__________________________________________。
(4)强光下,激发态叶绿素会与氧分子反应形成单线态氧而损伤叶绿体,然而类胡萝卜素可快速淬灭激发态叶绿素,起保护叶绿体的作用。缺乏类胡萝卜素的突变体,光合速率_______,原因是_______________________________________________________。
【答案】叶绿体基质 丙酮酸和【H】 提高 不是 质量浓度为60mg/L的赤霉素处理组光合速率小于其他组,而胞间CO2浓度大于其他组,说明限制光合速率的因素不是胞间CO2浓度 叶绿素的合成改变,导致光合速率也随之改变 降低(或下降) 该突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损
【解析】
据图用40mg/L以下浓度的赤霉素处理植物,随着浓度的升高,植物的叶绿素含量、气孔开放度、光饱和点和光合速率均不断升高,超过该浓度后,4个指标均下降;但胞间二氧化碳浓度的变化与上述变化相反。据此分析作答。
(1)光合作用的暗反应包括CO2的固定和三碳化合物的还原,其具体部位是叶绿体基质。葡萄糖在细胞质基质中发生细胞呼吸的第一阶段,产生丙酮酸和【H】,并释放少量能量。
(2)据图可知,赤霉素能提高光饱和点。用质量浓度为60mg/L的赤霉素处理组光合速率小于其他组,而胞间CO2浓度大于其他组,说明限制光合速率的因素不是胞间CO2浓度。
(3)由图中曲线可知,随着赤霉素浓度的增加,叶绿素含量、光合速率都先上升后下降,说明低浓度的赤霉素促进光合作用,高浓度的赤霉素抑制光合作用,其反应的生理原因最可能是叶绿素的合成改变,导致光合速率也随之改变。
(4)缺乏类胡萝卜素的突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损,所以其光合速率较小。