题目

研究甘蔗的叶片结构发现，甘蔗的维管束鞘细胞和叶肉细胞紧密排列，叶肉细胞的叶绿体中含发达基粒，维管束鞘细胞的叶绿体中无基粒或基粒发育不良，甘蔗细胞暗反应中碳同化的过程先后发生在叶肉细胞和维管束鞘细胞的叶绿体中，过程如图1所示。（1） 图中，光反应主要发生在_____（填“叶肉细胞"“维管束鞘细胞"或“叶肉细胞和维管束鞘细胞"）的叶绿体中，它能够为卡尔文循环中C3还原提供_____。（2）将甘蔗置于适宜光照下一段时间后，取一片正常叶片，脱色处理后滴加碘液，做叶片的横切面装片，放在显微镜下观察，发现叶肉细胞不变蓝而维管束鞘细胞变蓝，原因是_____。（3）甘蔗在干旱、强光、高温条件下，能通过叶肉细胞中对CO2具有很强的亲和力的PEP羧化酶，促使PEP把大气中含量很低的CO2以_____ 的形式固定下来，并且转移到维管束鞘细胞内的叶绿体中，分解产生CO2 ，用于其卡尔文循环合成有机物。（4）科研人员为了解不同水分处理对伸长期甘蔗光合作用的影响，模拟天然降雨作了相关实验，结果如下表所示：供水量（mm/旬）气孔导度（mmol/m2·s）胞间CO2（umolco2·mol﹣1）光合速率（umolco2/m2·s）601.158215.0041.98401.207214.5843.13200.878207.4237.6900.593176.8133.12注：气孔导度气孔开放程度①从表中可知，在一定范围内，干旱导致光合速率下降的主要原因是引起了_____，从而影响外界CO2进入叶内，进而导致暗反应的_____受阻。②根据表中数据可知，若在人工栽培条件下，对于甘蔗伸长最适宜的供水量是_____。 答案：【答案】叶肉细胞 ATP 、[H] 叶肉细胞中不能进行卡尔文循环产生淀粉，而维管束鞘细胞能进行卡尔文循环产生淀粉 苹果酸 气孔导度降低 CO2 40mm/旬 【解析】1.光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：①光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成；②光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。2.题图甘蔗进行光合作用的过程，在叶肉细胞中PEP将CO2固定生成OAA，而后转变为苹果酸，苹果酸进入维管束鞘细胞，释放出CO2，参与卡尔文循环并生成有机物。（1）叶肉细胞的叶绿体中含发达基粒，维管束鞘细胞的叶绿体中无基粒或基粒发育不良，所以光反应主要发生在叶肉细胞的叶绿体中，它能够为卡尔文循环中C3还原提供NADPH（或[H])和ATP。（2）淀粉遇碘液变蓝，由于叶肉细胞中不能进行卡尔文循环产生淀粉，而维管束鞘细胞中能进行卡尔文循环产生淀粉，所以将甘蔗置于适宜光照下一段时间后，取一片正常叶片，脱色处理后滴加碘液，做叶片的横切面装片，放在显微镜下观察，发现叶肉细胞不变蓝而维管束鞘细胞变蓝。（3）根据题意，甘蔗能通过叶肉细胞中对CO2具有很强的亲和力的PEP羧化酶，促使PEP把大气中含量很低的CO2以苹果酸的形式固定下来，最终合成有机物。（4）①据表分析，随着供水量的减少，气孔导度逐渐减小，所以干旱降低了气孔导度，从而影响二氧化碳进入叶内，导致暗反应的CO2固定受阻，导致光合速率下降。②根据表中数据可知，在人工栽培下，供水量是40mm/旬的时候，光合速率最大，因此为最适的供水量。

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