高中 | 第4节 光合作用与能量转化 题目答案及解析

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必修一 分子与细胞

第五章 细胞的能量供应和利用

第4节 光合作用与能量转化

某地属于中温带干旱气候区,随着气温升高和干旱加剧,研究人员先研究了正常温度下的干旱胁迫对枸杞品种$\rm A$$\rm B$生长的影响,相关实验结果如表所示。回答下列问题:

枸杞品种检测指标正常供水轻度干旱胁迫中度干旱胁迫重度干旱胁迫
品种$\rm A$胞间$\rm CO_{2}$浓度$\rm /$$\rm mmol·mol^{-1}$$\rm 249.23$$\rm 208.15$$\rm 157.66$$\rm 112.18$
净光合速率$\rm /$$\rm \mu mol·m^{-2}·s^{-1}$$\rm 24.26$$\rm 15.92$$\rm 12.47$$\rm 6.98$
品种$\rm B$胞间$\rm CO_{2}$浓度$\rm /$$\rm mmol·mol^{-1}$$\rm 246.71$$\rm 142.35$$\rm 130.16$$\rm 91.28$
净光合速率$\rm /$$\rm \mu mol·m^{-2}·s^{-1}$$\rm 33.65$$\rm 17.86$$\rm 4.79$$\rm 2.49$

在上述实验中,自变量是:                 

[["枸杞品种和干旱胁迫程度"]]

据表格信息可知,本实验的自变量是枸杞品种和干旱胁迫程度(正常水分、轻度干旱、中度干旱和重度干旱)。

随着干旱胁迫程度的加深,植物的水分供应不足,导致光反应的产物                 减少,进而影响碳反应过程中                 (步骤),这是光合速率降低的原因之一。上述碳反应中所消耗的光反应产物,实质上是为碳反应提供了                 

[["$\\rm O_{2}$、$\\rm ATP$和$\\rm NADPH$","$\\rm C_{3}$的还原","能量和氢"]]

在光反应阶段,光能被叶绿体内类囊体薄膜上的色素捕获后,进行水的光解,产生$\rm O_{2}$$\rm ATP$$\rm NADPH$,从而使光能转化成$\rm ATP$中不稳定的化学能,所以水分供应不足会导致光反应的产物$\rm ATP$$\rm [H]$减少,进而影响碳反应中$\rm C_{3}$的还原,使得有机物合成减少,净光合速率降低。上述碳反应中所消耗的光反应产物$\rm ATP$$\rm NADPH$,实质上是为碳反应提供了能量和氢。

据表分析,在正常温度条件下,干旱胁迫对于品种$\rm A$的影响是                                                                                  。研究人员推测高温处理会增强这种影响,请在上述实验的基础上设计实验来验证该结论,写出简要的实验思路:                                                                                 

[["

使植物的气孔关闭,导致吸收二氧化碳量的减少,从而进一步抑制光合作用的进行,净光合速率降低;在干旱胁迫的基础上设计正常温度、高温组处理,检测胞间$\\rm CO_{2}$浓度和净光合速率

"]]

据表可知,在正常温度条件下,干旱胁迫对于品种$\rm A$的光合速率的影响是使植物的气孔关闭,导致吸收二氧化碳量的减少,从而进一步抑制光合作用的进行,净光合速率降低。若要设计实验验证高温处理会使光合速率降低,可以在干旱胁迫的基础上设计正常温度、高温组处理,然后检查胞间$\rm CO_{2}$浓度和净光合速率即可。

根据表中实验结果分析,随着当地气候的变化,更适合在当地种植的枸杞品种是                ,你的选择该品种的理由是                                                                                 

[["

$\\rm A$;在正常供水和各种干旱胁迫下,均是品种$\\rm A$的胞间$\\rm CO_{2}$浓度和净光合速率高

"]]

根据表中实验结果可推知,在正常供水和各种干旱胁迫下,均是品种$\rm A$的胞间$\rm CO_{2}$浓度和净光合速率高,因此随着当地气候(中温带干旱气候区,随着气温升高和干旱加剧)的变化,更适合在当地种是品种$\rm A$

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