Question

【題目】三倍體西瓜由于含糖量高且無籽，備受人們青睞。某研究者對三倍體西瓜進行了一系列相關研究，請分析回答：

（1）下圖是該研究者對三倍體西瓜葉片凈光合速率（Pn，以CO2吸收速率表示）與胞間CO2濃度（Ci）的日變化研究結果。

13：00時葉綠體中合成C3的速率_____________（填“高于”“等于”或“小于”）11:00時。

17：00后葉片的Ci快速上升，其原因是__________________________________。葉片的Pn先后兩次下降，主要限制因素分別是____________________________。

（2）該研究者研究發(fā)現(xiàn)，西瓜果肉細胞內蔗糖的濃度比細胞外高，說明果肉細胞吸收蔗糖的跨膜運輸方式是_______________。

（3）以三倍體西瓜幼苗為實驗材料，進行短期高溫(42℃)和常溫(25℃)對照處理，在不同時間取樣測定，得到其葉片凈光合速率、氣孔導度(氣孔導度越大，氣孔開放程度越大)及葉綠素含量等指標變化如下圖。

依圖2和圖3分析，經過42℃處理后凈光合速率降低，原因最可能是_____________。葉肉細胞中的色素常用__________提取，在高溫(42℃)處理過程中，每6小時取樣，提取西瓜幼苗葉肉細胞中光合色素通過紙層析法進行分離，色素帶會出現(xiàn)的變化是_________________________________________________。

（4）三倍體西瓜高度不育，原因是______________________________________________，采用_______________方法可快速繁殖三倍體西瓜種苗。

Answer 1

【答案】 小于 光合速率減小，導致CO2在胞間積累 CO2濃度和光照強度 主動運輸 葉綠素含量低，使光反應減弱 CO2吸收減少，使暗反應減弱 無水乙醇 藍綠色的葉綠素a和黃綠色的葉綠素b的色素帶變窄（或葉綠素a和葉綠素b色素帶變窄） 三倍體植株在減數(shù)分裂過程中，同源染色體聯(lián)會紊亂，不能產生正常的配子（或：三倍體植株不能進行正常的減數(shù)分裂形成生殖細胞） 植物組織培養(yǎng)

【解析】試題分析：分析題圖中三倍體西瓜葉片凈光合速率(Pn，以C02吸收速率表示）與胞間C02濃度（Ci)的日變化曲線，隨著時間的變化，西瓜葉片凈光合速率逐漸升高，到正午由于出現(xiàn)午休現(xiàn)象，光合速率下降，然后上升，直到下午，光照減弱，凈光合速率又逐漸下降。

（1）與11:00相比，13：00時胞間CO2濃度降低，二氧化碳的固定減弱，所以合成C3的速率小于11：000時。17點后，葉片的Ci快速上升，是由于細胞呼吸速率大于光合速率，釋放出二氧化碳在胞間積累。葉片的Pn先后兩次下降，第一次下降主要原因是由于葉片氣孔部分關閉，二氧化碳供應不足導致，第二次下降是由于光照強度減弱引起。

（2）西瓜果肉細胞內蔗糖的濃度比細胞外高，說明果肉細胞吸收蔗糖能逆濃度梯度進行跨膜運輸，所以其運輸方式是主動運輸。

（3）據(jù)圖分析可知，由于葉綠素含量低，使光反應減弱；CO2吸收減少，使暗反應減弱等原因，所以經過42℃處理后凈光合速率降低。葉肉細胞中的色素常用紙層析法分離。高溫(42℃)會破壞葉綠素，故高溫(42℃)處理后獲得的色素(第三條)藍綠色的葉綠素a和(第四條)黃綠色的葉綠素b的色素帶變窄(第三條第四條色素帶變窄)。

（4）三倍體西瓜高度不育，原因是三倍體植株在減數(shù)分裂過程中，同源染色體聯(lián)會紊亂，不能產生正常的配子。為了快速繁殖三倍體西瓜種苗，可采用植物組織培養(yǎng)的方法批量培育。