Question

【题目】我国科学家袁隆平院士带领的研究团队在迪拜成功试种沙漠海水稻，该海水稻具有较强的耐盐碱能力。某研究小组用海水稻为材料进行了一系列实验，并根据实验测得的数据绘制曲线如图1、图2所示。回答下列问题：

（1）图1中，A、B、C三组海水稻经NaC1溶液处理后，短时间内叶绿体基质中C3含量最多的是______________组；图2中，限制丙组海水稻光合速率的主要环境因素是________________。

（2）研究者用含18O的葡萄糖追踪海水稻根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是________________________________。

（3）用NaCl溶液处理后，推测海水稻光合速率下降的原因可能是________________。

（4）若想进一步研究不同浓度NaCl溶液对海水稻叶片光合色素的种类和含量的影响，可从各组选取等量叶片，提取并用纸层析法分离色素，观察比较各组色素带的________________。

Answer 1

【答案】A 光照强度 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 （NaCl溶液处理后，）海水稻根部细胞液浓度与外界溶液浓度差减小，海水稻根部吸水减少，最终导致气孔开放度下降，CO2吸收量减少，从而使光合速率下降。 数量和宽度（或颜色和宽度）

【解析】

分析图1，在500lX光照下，经过不同浓度NaCl溶液处理后，光合速率是A＞B＞C，说明NaCI浓度越高，光合速率越低；分析图2，经过200mmol/L NaCl处理后，100lX光照组光合速率不变，500lX光照和1000lX光照组光合速率下降至相同水平，且1000lX光照组光合速率下降程度更大。NaCl溶液主要影响细胞失水，导致细胞气孔开度下降，从而使CO2吸收量减少，据此答题。

（1）图1中，NaCl溶液处理后，A、B、C三组海水稻光合速率都下降，说明此时植物细胞液浓度低于NaCl溶液浓度，三组植物细胞都失水，引起气孔开放度下降，导致CO2吸收量下降，NaCl溶液浓度越高，气孔开放度越低，CO2吸收量越低。CO2吸收量下降，与C5固定产生的C3速率降低，由于三组中光照强度相同，短时间内C3的还原速率相同，因此A、B、C三组叶绿体基质中C3含量的大小关系是A组＞B组＞C组，即叶绿体基质中C3含量最多的是A组。图2中，用200mmol/LNaCl处理后，100lX光照组光合速率基本不变，说明200mmol/LNaCl引起CO2吸收量减少后不影响光合速率，说明CO2供应量不是光合作用的限制因素，与甲、乙对比可知，丙的光合速率低，故该组光合作用的限制因素很可能是光照强度，而不是CO2浓度。

（2）有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解形成丙酮酸，第二阶段丙酮酸和水生成CO2，第三阶段是前两个阶段产生的还原氢与氧气反应产生水，所以用含18O的葡萄糖追踪海水稻根细胞有氧呼吸中的氧原子转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。

（3）用 NaCl 溶液处理后，海水稻光合速率发生变化，可能是NaCl溶液处理后，海水稻根部细胞液浓度低于外界溶液浓度，细胞失水导致植株气孔开放度下降，CO2吸收量减少，从而使光合速率下降。

（4）用纸层析法分离色素后，色素带的数量代表色素的种类，色素带的宽度代表色素的含量，所以若想进一步研究不同浓度NaCl溶液对海水稻叶片光合色素的种类和含量的影响，可从各组选取等量叶片，提取并用纸层析法分离色素，观察比较各组色素带的数量、宽度。