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20.表为土壤含水量对某种果树叶片光合作用影响的实验数据.请回答下列问题:
组别土壤含水量光合速率(μmolCO2•m-2•s-1气孔导度(mmol•m-2•s-1细胞间CO2浓度(μmol•mol-1注:土壤能保持的水分最多时,土壤含水量为100%;气孔导度是气孔开放程度的指标,气孔导度越大,气孔开得越大.
A75%15.4438.7296.2
B61%13.8349.3271.5
C47%10.2243.6262.1
D33%4.4115.9308.2
(1)当土壤含水量由75%降至47%时,叶片光合速率下降的主要原因是水分供应减少,导致气孔导致下降,3-磷酸甘油酸的生成速率减小,进而因ATP和NADPH的积累导致光反应速率减小.
(2)当土壤含水量由47%降至33%时,叶片光合速率和气孔导度都大幅度减小,而细胞间CO2浓度反而上升.原因可能是严重缺水致光合膜受损;也可能是严重缺水致光合产物输出减慢.如果光合膜受损,则叶绿素含量的变化是减小;如果光合产物输出减慢,则三碳糖合成为淀粉而积累在叶绿体中.
(3)一段时间后对A、B、C三组进行叶面喷水处理,发现只有B组气孔导度能增加.这说明A组不缺水.C组植株中使气孔关闭的激素是脱落酸.
(4)一段时间后提高C、D两组的土壤含水量至60%,发现C组光合速率增大,D组光合速率无变化,说明D组叶绿体因严重缺水而受损.

分析 据表分析:分析表格中的数据可知,定范围内土壤含水量越高,气孔导度越大,植物净光合作用速率越大,即气孔导度与净光合速率正相关,原因是一定范围内土壤含水量越高,植物叶肉细胞内通过渗透作用吸水越多,气孔开放程度越大,植物对二氧化碳的吸收越多.随着土壤含水量降低,气孔导度降低,胞间CO2并未因光合作用消耗而降低,反而逐渐升高.

解答 解:(1)据表分析,土壤含水量由75%降至47%时,叶片光合速率下降的主要原因是水分供应减少,导致气孔导致下降,导致光合作用需要的二氧化碳供应不足,3-磷酸甘油酸的生成速率减少,同时暗反应消耗的ATP和NADPH减少,导致其含量升高抑制光反应的进行,光反应速率也随之下降.
(2)光合作用的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,光合膜即类囊体膜受损,则叶绿素含量减少,如果光合产物输出减慢,蔗糖不能在细胞质基质合成,导致三碳糖在叶绿体基质中合成为淀粉而积累在叶绿体中.
(3)一段时间后对A、B、C三组进行叶面喷水处理,发现只有B组气孔导度能增加.原因可能是A组作为不缺水.脱落酸与气孔的开闭有关,故C组植株中使气孔关闭的激素是脱落酸.
(4)题干所述现象可能的原因是D组水分亏缺导致叶绿体片层结构破坏,影响光反应的进行,补水以后光合作用不能恢复.
故答案为:
(1)减小  ATP和NADPH 
(2)减小  淀粉
(3)不缺水  脱落酸 
(4)受损

点评 本题结合表格主要考查影响光合作用的环境因素,意在强化学生对影响光合作用的环境因素的相关知识的理解与运用.

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