Question

【題目】鐵皮石斛為藥用草本植物，喜生活在陰濕環(huán)境，已被列為“瀕危珍稀植物”。下圖為某科研小組測定其在光照和黑暗條件下的CO2吸收速率曲線，請回答：

（1）鐵皮石斛葉肉細(xì)胞可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，參與這一過程的兩類色素為________。

（2）鐵皮石斛葉肉細(xì)胞葉綠體________上的色素吸收光能，將水分解，產(chǎn)生的O2釋放到細(xì)胞外至少需要穿過________層生物膜。

（3）據(jù)圖分析，鐵皮石斛不同于一般植物的特點(diǎn)是________________。研究發(fā)現(xiàn)，黑暗時(shí)鐵皮石斛細(xì)胞可將CO2轉(zhuǎn)化為酸性物質(zhì)儲存起來，但不能將CO2轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物，其原因是暗處缺少光反應(yīng)提供的________，進(jìn)而不能完成C3的________等過程。

（4）以鐵皮石斛莖段為外植體進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，移栽前需將生根瓶苗打開瓶蓋，移至常溫下煉苗7天，煉苗的目的是________________。煉苗后，應(yīng)洗去根部富含有機(jī)物的培養(yǎng)基，栽種在以________營養(yǎng)為主的普通基質(zhì)上。

Answer 1

【答案】葉綠素和類胡蘿卜素 類囊體薄膜 4 在暗處依然吸收CO2 ATP和[H] 還原 使組培苗適應(yīng)外界的環(huán)境 無機(jī)

【解析】

1、光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段；

（1）光反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體膜上，完成的反應(yīng)是水光解產(chǎn)生還原氫和氧氣，同時(shí)將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在ATP中的化學(xué)能；

（2）暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)，包括二氧化碳固定和三碳化合物還原兩個過程，三碳化合物還原需要光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫和ATP。

2、鐵皮石斛由光下進(jìn)入暗處，光反應(yīng)停止導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]不足，影響了暗反應(yīng)過程中三碳化合物的還原，但是不影響二氧化碳的固定，即五碳化合物的消耗正常，而生產(chǎn)減少，所以短時(shí)間內(nèi)五碳化合物的含量降低。據(jù)圖分析可知鐵皮石斛不同于一般植物的特點(diǎn)是CO2吸收速率始終大于零但其在黑暗中不能進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和[H]，因此其并不能產(chǎn)生糖類等光合產(chǎn)物。

（1）光合作用過程中分布在葉綠體類囊體薄膜上的葉綠素和類胡蘿卜素可以吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能。

（2）光合色素位于葉綠體的類囊體薄膜上，色素吸收光能，將水分解，產(chǎn)生O2的場所在類囊體薄膜上，O2釋放到細(xì)胞外需要穿過類囊體薄膜和葉綠體的雙層膜、一層細(xì)胞膜，因此至少需要穿過4層生物膜。

（3）根據(jù)以上分析可知，鐵皮石斛不同于一般植物的特點(diǎn)是CO2吸收速率始終大于零，即在暗處仍然可以吸收二氧化碳，但其在黑暗中不能進(jìn)行光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和[H]，因此其并不能將C3還原產(chǎn)生糖類等光合產(chǎn)物。

（4）在組織培養(yǎng)中移栽前需將生根瓶苗打開瓶蓋，移至常溫下煉苗7天，煉苗的目的是使組培苗適應(yīng)移栽后外界的環(huán)境，縮短緩苗時(shí)間，提高移栽成活率。煉苗后，植物已經(jīng)接近適應(yīng)大田中生存環(huán)境，由于大田土壤主要為植物提供無機(jī)營養(yǎng)，因此煉苗后應(yīng)洗去根部富含有機(jī)物的培養(yǎng)基，栽種在以無機(jī)營養(yǎng)為主的普通基質(zhì)上。