Question

【題目】將植物暴露在過高的光照條件下，葉片會(huì)耗散掉吸收的過剩光能，以保護(hù)光合器官。圖1表示某陰生植物的光合放氧速率、過剩光能與光照強(qiáng)度的關(guān)系，其中虛線表示該植物光合速率不受任何限制時(shí)的理論上的光合放氧速率。圖2是某科研小組在探究環(huán)境因素對(duì)黃瓜幼苗光合作用影響時(shí)所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（圖2中lx為光照強(qiáng)度單位）。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：

（1）光合作用產(chǎn)生的O2來自光反應(yīng)中__________的過程；吸收的CO2用于暗反應(yīng)，在__________中進(jìn)行。

（2）據(jù)圖1分析可知，當(dāng)光照強(qiáng)度大于200μmol·m-2·s-1時(shí)，隨著光照強(qiáng)度的升高，該植物對(duì)其所吸收光能的耗散量會(huì)__________。與陰生植物相比，在相同的光照條件下，陽生植物光合作用所耗散掉的過剩光能__________（填“較小”“相當(dāng)”或“較大”）。

（3）強(qiáng)光下，激發(fā)態(tài)葉綠素會(huì)與氧分子反應(yīng)形成單線態(tài)氧而損傷葉綠體，而類胡蘿卜素可快速淬滅激發(fā)態(tài)葉綠素，起保護(hù)葉綠體的作用。缺乏類胡蘿卜素的突變體的光合速率__________，原因是__________________________________________________。

（4）據(jù)圖2分析可知，當(dāng)環(huán)境中CO2濃度為600mg·L-1時(shí)，d點(diǎn)凈光合速率大于c點(diǎn)，原因是__________________________________________________。

Answer 1

【答案】水在光下分解（或水光解） 葉綠體中的基質(zhì) 增大 較小 減弱 該突變體無法淬滅激發(fā)態(tài)葉綠素，而使葉綠體受損 d點(diǎn)比c點(diǎn)的光照強(qiáng)，其光合作用增強(qiáng)幅度較大，而其呼吸作用變化較小

【解析】

據(jù)圖圖1實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，因變量是兩種光合放氧速率。理想條件下的光合放氧速率與光照強(qiáng)度呈正相關(guān)，而實(shí)際光合放氧速率隨著光照強(qiáng)度的增加而表現(xiàn)為先增加后維持穩(wěn)定。圖2實(shí)驗(yàn)的自變量是二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度，因變量是光合強(qiáng)度，圖示表明，隨著二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度的增加，光合強(qiáng)度先增加后穩(wěn)定，且光照越強(qiáng)光合強(qiáng)度相對(duì)也越強(qiáng)。據(jù)此分析作答。

（1）光合作用產(chǎn)生的O2來自光反應(yīng)中水的光解過程；吸收的CO2用于暗反應(yīng)，在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行。

（2）據(jù)圖分析，當(dāng)光照強(qiáng)度大于200μmol·m-2·s-1時(shí)，隨著光照強(qiáng)度的升高，兩條曲線之間的差值逐漸增大，說明植物對(duì)其所吸收光能的耗散量逐漸增大；與陰生植物相比，在相同的光照條件下，陽生植物光合作用需要的光能較多，則所耗散掉的過剩光能較小。

（3）根據(jù)題意分析，缺乏類胡蘿卜素的突變體無法淬滅激發(fā)態(tài)葉綠素而使葉綠體受損，所以其光合速率較小。

（4）據(jù)圖2分析可知，當(dāng)環(huán)境中CO2濃度為600mgL-1時(shí)，d點(diǎn)與c點(diǎn)相比，在CO2充足的情況下，d點(diǎn)光照強(qiáng)度較c點(diǎn)更強(qiáng)，光合速率大，而呼吸速率變化較小，因而d點(diǎn)的凈光合速率大于c點(diǎn)。