Question

【題目】高原藥用瀕危植物川貝母，以鱗莖入藥，有清熱潤肺，化痰止咳的功效。野生種分布于海拔3200-4400米的灌叢下，其生長受生態(tài)環(huán)境的影響較大，尤其對光照敏感。為了進行人工引種保護，研究者對其全光照、遮蔭（用特制的黑色尼龍遮蔭網(wǎng)進行遮蔭，相當于自然光的50%）的光合速進行研究，結(jié)果如圖，回答下列問題：

（1）測量光合速率測量5株，共計10片葉子，該操作的目的是__________。

（2）由圖1數(shù)據(jù)可知__________條件更適合川貝母的生存。當光照強度為0時，遮蔭條件下的光合速率為-1.14μmol/(m2·s)，光照強度為600μmol photons/(m2·s)時，川貝母的總光合速率為__________μmol/(m2·s)。

（3）進一步研究其適應(yīng)遮陰條件的內(nèi)在機制，研究者進一步研究了氣孔導(dǎo)度、細胞內(nèi)CO2濃度的變化，結(jié)果如圖2和下表。在遮蔭條件下，光反應(yīng)產(chǎn)物降低，但是CO2吸收量增加，使其在__________中轉(zhuǎn)化為糖類等有機物，最終光合產(chǎn)物增加。由圖分析出，川貝母適應(yīng)遮蔭環(huán)境的結(jié)構(gòu)生理特點有__________（寫出2條）。

遮蔭和全光下川貝母葉片光合生理參數(shù)

指標	遮蔭	全光
最大凈光速率μmol/(m2·s)	23.98	18.29
呼吸速率μmol/(m2·s)	1.14	2.15

Answer 1

【答案】 減小誤差 遮蔭 21.14（20+1.14） 葉綠體基質(zhì) 增加氣孔導(dǎo)度，增加細胞內(nèi)二氧化碳的濃度

【解析】試題分析：分析曲線可知，遮陰后，川貝母光合速率更高,更有利于有機物的積累。分析表格：遮蔭條件下川貝母葉肉細胞的能量捕獲效率更高,同時,氣孔導(dǎo)度和胞間二氧化碳濃度更高。

（1）測量光合速率時每組測量5株，共計10片葉子，取平均值進行比較分析，目的是減小誤差。

（2）分析曲線可知，遮陰后，川貝母光合速率更高，更有利于有機物的積累，因此遮蔭條件更適于川貝母的生存。根據(jù)題意：當光照強度為0時，遮蔭條件下的光合速率為-1.14μmol/(m2·s)，這實際是指川貝母的呼吸速率1.14μmol/(m2·s)，而光照強度為600μmol photons/(m2·s)時，根據(jù)坐標系中曲線讀出：川貝母的凈光合速率為20μmol/(m2·s)，所以川貝母的總光合速率為（20+1.14）=21.14μmol/(m2·s)。

（3）由表中數(shù)據(jù)可知，遮蔭條件下川貝母葉肉細胞中(類囊體薄膜上)光合色素的能量捕獲效率更高，有利于提高ATP生成的速率，進而提高暗反應(yīng)C3的還原的速率；同時，遮蔭條件下氣孔導(dǎo)度和胞間二氧化碳濃度更高，有利于提高川貝母葉肉細胞葉綠體基質(zhì)中CO2的固定速率。