Question

某研究小組欲研究干旱對水稻結實期間葉片光合生理特征的影響而進行相關實驗，實驗結果如下圖所示［注：干旱會迫使植物細胞產生大量對細胞有害的過氧化產物，如脂過氧化產物MDA。活性氧可破壞脂質，導致蛋白質失活。超氧化物歧化酶（SOD）能夠清除活性氧。MDA含量越高，脂質破壞程度越高，自身清除活性氧的能力越低］。請回答下列相關問題：

注：圖中“實線”表示干旱處理組、“虛線”表示正常生長即對照組。
（1）干旱會使植物產生大量MDA，這些MDA會破壞細胞的脂質，由此可知干旱傷害的細胞結構為                         。由實驗結果可知，抽穗后0～14天內，干旱處理組SOD活性逐漸增加，14天后SOD活性迅速降低，請結合MDA含量變化分析導致SOD活性降低的最可能原因是                                                  。
（2）經干旱脅迫處理的水稻幼苗在抽穗后第20天與第10天相比，葉綠素含量明顯降低，其C₃、C₅含量的變化是                                       。
（3）由實驗結果分析可知，隨抽穗時間的延長，干旱處理與正常生長的水稻葉片的光合速率均逐漸下降，但干旱處理的水稻葉片光合速率顯著低于對照組，請分析導致干旱處理組光合速率下降的原因：
①                                                                     ；
②                                                                     。

Answer 1

（1）生物膜      MDA含量增加，細胞自身清除活性氧的能力弱，活性氧含量增加，活性氧導致SOD變性，其活性降低  （2）C₅含量減少，C₃含量增加 （3）①干旱導致植物細胞液濃度低于外界溶液濃度，植物組織因缺水而引起部分氣孔關閉，從而直接影響水稻的暗反應階段   ②同時由于葉綠素含量降低，影響植物的光反應階段      ③由于MDA等的大量積累，破壞了類囊體膜，導致凈光合速率下降

解析試題分析：
（1）脂質是生物膜的主要成分，所以干旱傷害的是生物膜結構。由第三個曲線圖可知，14天后MDA含量增加，細胞自身清除活性氧的能力弱，活性氧含量增加，活性氧導致SOD變性，其活性降低。
（2）葉綠素的功能是吸收光能，用于水光解產生氧氣、[H]，同時合成ATP，其中[H]和ATP提供給暗反應，直接影響C₃的還原。若葉綠素含量明顯降低，則[H]和ATP含量減少，C₃的還原受到影響，使C₅的生成量減少，C₃的消耗量減少，而短時間內，二氧化碳的固定不受影響，所以C₅含量減少，C₃含量增加。
（3）干旱處理組光合速率下降的原因有：①干旱導致植物細胞液濃度低于外界溶液濃度，植物組織因缺水而引起部分氣孔關閉，從而直接影響水稻的暗反應階段。②同時由于葉綠素含量降低，影響植物的光反應階段。③由于MDA等的大量積累，破壞了類囊體膜，導致凈光合速率下降。
考點：本題考查探究實驗。
點評：本題結合曲線圖，考查探究實驗，意在考查考生的實驗分析能力和曲線圖分析能力，有一定難度。