Question

【題目】我國科學家袁隆平院士帶領的研究團隊在迪拜成功試種沙漠海水稻，該海水稻具有較強的耐鹽堿能力。某研究小組用海水稻為材料進行了一系列實驗，并根據實驗測得的數據繪制曲線如圖1、圖2所示。回答下列問題：

（1）圖1中，A、B、C三組海水稻經NaC1溶液處理后，短時間內葉綠體基質中C3含量最多的是______________組；圖2中，限制丙組海水稻光合速率的主要環境因素是________________。

（2）研究者用含18O的葡萄糖追蹤海水稻根細胞有氧呼吸中的氧原子，其轉移途徑是________________________________。

（3）用NaCl溶液處理后，推測海水稻光合速率下降的原因可能是________________。

（4）若想進一步研究不同濃度NaCl溶液對海水稻葉片光合色素的種類和含量的影響，可從各組選取等量葉片，提取并用紙層析法分離色素，觀察比較各組色素帶的________________。

Answer 1

【答案】A 光照強度 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 （NaCl溶液處理后，）海水稻根部細胞液濃度與外界溶液濃度差減小，海水稻根部吸水減少，最終導致氣孔開放度下降，CO2吸收量減少，從而使光合速率下降。 數量和寬度（或顏色和寬度）

【解析】

分析圖1，在500lX光照下，經過不同濃度NaCl溶液處理后，光合速率是A＞B＞C，說明NaCI濃度越高，光合速率越低；分析圖2，經過200mmol/L NaCl處理后，100lX光照組光合速率不變，500lX光照和1000lX光照組光合速率下降至相同水平，且1000lX光照組光合速率下降程度更大。NaCl溶液主要影響細胞失水，導致細胞氣孔開度下降，從而使CO2吸收量減少，據此答題。

（1）圖1中，NaCl溶液處理后，A、B、C三組海水稻光合速率都下降，說明此時植物細胞液濃度低于NaCl溶液濃度，三組植物細胞都失水，引起氣孔開放度下降，導致CO2吸收量下降，NaCl溶液濃度越高，氣孔開放度越低，CO2吸收量越低。CO2吸收量下降，與C5固定產生的C3速率降低，由于三組中光照強度相同，短時間內C3的還原速率相同，因此A、B、C三組葉綠體基質中C3含量的大小關系是A組＞B組＞C組，即葉綠體基質中C3含量最多的是A組。圖2中，用200mmol/LNaCl處理后，100lX光照組光合速率基本不變，說明200mmol/LNaCl引起CO2吸收量減少后不影響光合速率，說明CO2供應量不是光合作用的限制因素，與甲、乙對比可知，丙的光合速率低，故該組光合作用的限制因素很可能是光照強度，而不是CO2濃度。

（2）有氧呼吸第一階段葡萄糖分解形成丙酮酸，第二階段丙酮酸和水生成CO2，第三階段是前兩個階段產生的還原氫與氧氣反應產生水，所以用含18O的葡萄糖追蹤海水稻根細胞有氧呼吸中的氧原子轉移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。

（3）用 NaCl 溶液處理后，海水稻光合速率發生變化，可能是NaCl溶液處理后，海水稻根部細胞液濃度低于外界溶液濃度，細胞失水導致植株氣孔開放度下降，CO2吸收量減少，從而使光合速率下降。

（4）用紙層析法分離色素后，色素帶的數量代表色素的種類，色素帶的寬度代表色素的含量，所以若想進一步研究不同濃度NaCl溶液對海水稻葉片光合色素的種類和含量的影響，可從各組選取等量葉片，提取并用紙層析法分離色素，觀察比較各組色素帶的數量、寬度。