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土壤水分缺失對刺槐生長的影響
刺槐因具有生長速度快、適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛種植在黃土高原地區(qū)，為改善生態(tài)環(huán)境、防治水土流失發(fā)揮重要作用。自然環(huán)境中的植物在生長過程中，由于其生存環(huán)境的改變，通常會面臨干旱環(huán)境，會對刺槐的生長和生物量分配（光合產(chǎn)物的積累分配）產(chǎn)生影響。
土壤水分嚴(yán)重缺乏使刺槐的光合作用受到制約，從而抑制刺槐的生長。土壤水分短缺時，根系最先感知，并向地上部分發(fā)出信號使葉片氣孔關(guān)閉。隨干旱程度的加深和干旱時間的延長，刺槐單葉面積減小，處于中下部的非功能性葉片逐漸衰老、脫落，在有效減少水分散失適應(yīng)水分缺失的同時，也減小了幼苗的冠幅（樹木的寬度）、降低了光合作用效率。
在水分充足的環(huán)境中，刺槐幼苗將相對多的資源分配到地上部分，提高其對光的捕獲能力，以滿足植株本身快速生長的需要；在土壤水分缺失加重時，刺槐為保持體內(nèi)物質(zhì)生產(chǎn)和水分的平衡，通過降低株高、減小地徑、縮小冠幅來減少地上生物量的分配，將光合產(chǎn)物更多地向地下部分轉(zhuǎn)移。但是，研究發(fā)現(xiàn)：隨著輕度干旱時間延長，刺槐幼苗生長狀態(tài)可逐漸恢復(fù)至正常。
（1）刺槐捕獲光能要依靠的特定物質(zhì)和結(jié)構(gòu)分別是 光合色素光合色素、葉綠體葉綠體。
（2）當(dāng)土壤水分嚴(yán)重缺乏時，刺槐幼苗關(guān)閉氣孔，二氧化碳二氧化碳供應(yīng)不足，導(dǎo)致暗反應(yīng)暗反應(yīng)速率降低，因此無法及時消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的 NADPH和ATPNADPH和ATP，最終光合作用減弱。
（3）請從植物適應(yīng)環(huán)境的角度分析隨著輕度干旱時間延長，刺槐幼苗生長狀態(tài)逐漸恢復(fù)的可能機(jī)理 刺槐為保持水分的平衡，出現(xiàn)適應(yīng)干旱環(huán)境的特征：降低株高、減小地徑，根系發(fā)達(dá)，葉子變小或變厚，氣孔變小等特征刺槐為保持水分的平衡，出現(xiàn)適應(yīng)干旱環(huán)境的特征：降低株高、減小地徑，根系發(fā)達(dá)，葉子變小或變厚，氣孔變小等特征。
【答案】光合色素；葉綠體；二氧化碳；暗反應(yīng)；NADPH和ATP；刺槐為保持水分的平衡，出現(xiàn)適應(yīng)干旱環(huán)境的特征：降低株高、減小地徑，根系發(fā)達(dá)，葉子變小或變厚，氣孔變小等特征
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：5引用：1難度：0.7
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1．20世紀(jì)60年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有些起源于熱帶的植物如甘蔗、玉米等，除了和其他C3植物一樣具有卡爾文循環(huán)（固定CO2的初產(chǎn)物是三碳化合物（C3），簡稱C3途徑）外，還存在另一條固定CO2的途徑，固定CO2的初產(chǎn)物是四碳化合物（C4），簡稱C4途徑，這種植物稱為C4植物，其光合作用過程如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)C4植物中PEP羧化酶對CO2的親和力約是Rubisco酶的60倍。請回答下列問題：
（1）在C植物光合作用中，CO2中的碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物（CH2O）中碳的轉(zhuǎn)移途徑是（利用箭頭符號表示），維管束鞘細(xì)胞內(nèi)的CO2濃度比葉肉細(xì)胞內(nèi)（填“高”或“低”）。
（2）甲、乙兩種植物光合速率與CO2濃度的關(guān)系如圖2。請據(jù)圖分析，植物更可能是C4植物，作出此判斷的依據(jù)是。
（3）Rubisco酶是一種雙功能酶，當(dāng)CO2/O2比值高時，可催化C5固定CO2合成有機(jī)物；當(dāng)CO2/O2比值低時，可催化C5結(jié)合O2發(fā)生氧化分解，消耗有機(jī)物，此過程稱為光呼吸，結(jié)合題意分析，在炎熱干旱環(huán)境中，C4植物的生長一般明顯優(yōu)于C3植物的原因是。
（4）水稻是世界上最重要的糧食作物。目前，科學(xué)家正在研究如何利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將“C4途徑”轉(zhuǎn)移到水稻中去，這項研究的意義是。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：46引用：1難度：0.6 -
2．在強(qiáng)光環(huán)境下，將某突變型植株與野生型植株均分別施低氮肥和高氮肥，一段時間后測定其葉綠素和Rubisco酶（該酶催化CO2和C5反應(yīng)）的含量，結(jié)果如圖所示。下列敘述不正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：19引用：2難度：0.7 -
3．干旱脅迫是因?yàn)橥寥浪痔澣?，植物吸收水分少于葉片蒸騰作用損耗的水分，從而無法維持植物正常水分狀況而對植物的生長發(fā)育造成影響。如圖是其他條件適宜且不變時干旱脅迫（即處理組）對吊蘭光合作用相關(guān)指標(biāo)影響的結(jié)果。
回答下列問題
（1）干旱脅迫會影響吊蘭光合作用過程中[H]和ATP的產(chǎn)生，與[H]和ATP元素組成相同的化合物有（寫出2種）。
（2）由圖可知：12d-24d期間CO2濃度（是/不是）影響吊蘭光合作用的主要限制因素，原因是。（能/不能）確定處理組吊蘭的總光合速率小于對照組，原因是。
（3）另有研究表明，12d后吊蘭光合作用強(qiáng)度下降主要是因?yàn)槿~綠素破壞導(dǎo)致，推測吸收光的能力減弱。欲對此結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，可取葉片作色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中提取色素用的試劑是。預(yù)期結(jié)果是：兩種顏色的色素帶比對照組變窄或沒有。發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.6
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