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研究人员将某植物种子点播在相应施氮水平的花盆中,待植株苗龄30天后

生物试题 05-02
研究人员将某植物种子点播在相应施氮水平的花盆中,待植株苗龄30天后,用适宜浓度的聚乙二醇溶液浇灌来模拟干旱环境进行培养,在模拟干旱处理第0天和第6天测得相关数据如下表所示。

时间

施氮水平
(kg·hm–2)

最大光合速率胡
(CO2umol·m–2·s–1)

光补偿点

光饱和点

klx(千勒克司)

第0天

300

28.81

2.56

53.59

第6天

27.52

1.53

49.65

第0天

200

29.05

2.20

50.63

第6天

25.55

2.20

47.68

注:光补偿点是指光合速率和呼吸速率相等时的光强度。
请回答:
(1)研究方案中施用的氮素可以是_______(即蛋白质降解产物),其中的氮是类囊体膜中某些重要物质的组成元素,如________(答出2种即可)是光合作用必需的物质。
(2)干旱处理第6天,植株部分叶片变黄,这主要是叶绿体中_______(色素)的颜色显露出来,它们都是________链组成的分子。
(3)干旱处理降低了植物最大光合速率,其原因可能是叶片中_______(激素)含量增加,引起气孔关闭,从而减弱卡尔文循环开始阶段________的结合。
(4)据表分析,在干旱环境中,较高施氮能缓解干旱对植物光合作用的影响,此判断的依据是:①较高施氮可_______,使植株对光强度有较大的适应范围;②较高施氮可缓解______。
【答案】    (1). 尿素    (2). 酶、叶绿素、色素复合体    (3). 类胡萝卜素    (4). 碳氢/CH    (5). 脱落酸    (6). RuBP与CO2/CO2与RuBP    (7). (4)降低光补偿点和提高光饱和点    (8). (干旱对)最大光合速率的降低
【解析】
【分析】
影响光合作用的环境因素。 
1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。 
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。 
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
【详解】(1)蛋白质降解产生的含氮物质为尿素,所以根据题意可知,该研究方案中施用的氮素可以是尿素,其中的氮是类囊体膜中酶、叶绿素、色素复合体等物质的组成元素,这些是光合作用必需的物质。
(2)干旱处理第6天,植株部分叶片变黄,黄色是类胡萝卜素的颜色,故可知变黄的叶片显示出来的是类胡萝卜素的颜色,类胡萝卜素包括叶黄素和胡萝卜素,它们都是有碳氢链组成的分子,在光合作用中这些色素主要吸收蓝紫光。
(3)干旱处理降低了植物最大光合速率,脱落酸能够促使气孔关闭,故可知推知干旱处理降低光合速率的原因可能是叶片中脱落酸含量增加,引起气孔关闭,从而减弱了二氧化碳的固定过程,即卡尔文循环开始阶段CO2与RuBP的结合,进而导致光合速率下降。
(4)表中数据显示,与施用较低氮肥相比,使用较多的氮肥的情况下,光补偿点降低,而且光饱和点提高,使植株对光强度有较大的适应范围,从而缓解了因为干旱导致的最大光合速率的降低,因此,可知在干旱环境中,较高施氮能缓解干旱对植物光合作用的影响。
【点睛】熟知光合作用的过程以及影响光合作用因素的影响机理是解答本题的关键!能够根据表中的有用信息合理作答是解答本题的另一关键,最后一问关于原因的解释是本题的易错点。

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