Question

【題目】為研究環(huán)境因素對水稻突變型植株和野生型植株光合速率的影響，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)， 結(jié)果如圖所示。（圖 1 是在 30℃下測得的光強(qiáng)度對兩種植株光合速率的影響；圖 2 在光強(qiáng)度為1000μ mol·m-2·s-1 下測得溫度對光合速率的影響）

回答下列問題：

（1）本實(shí)驗(yàn)的自變量有_________，因變量檢測指標(biāo)是_________O2 的釋放量。在 100μ mol·m-2·s-1 光強(qiáng)度條件下，野生型植株葉肉細(xì)胞產(chǎn)生 ATP 的細(xì)胞器有_________________。

（2）30℃條件下水稻的突變型植株若處于光補(bǔ)償點(diǎn)，其葉肉細(xì)胞的光合速率_________（填“大于”、“等于”、“小于”）呼吸速率。若選擇野生型植株在 25℃條件下重復(fù)圖 1 相關(guān)實(shí)驗(yàn)，則 A 點(diǎn)向______方移動。

（3）若突變型植株在 400μ mol·m-2·s-1 光強(qiáng)度條件下進(jìn)行圖 1 相關(guān)實(shí)驗(yàn)時，突然將光強(qiáng)度增大到1000μ mol·m-2·s-1，短時間內(nèi)葉綠體內(nèi)的 RuBP 含量將__ 。持續(xù)一段時間之后光合速率不再增大，其限制因素主要是______。

（4）給水稻提供 C18O2 和 H2O，釋放的氧氣中含有 18O 是由于____________。

Answer 1

【答案】光強(qiáng)度、溫度、植株類型 單位時間單位葉面積內(nèi) 葉綠體和線粒體 大于 左下 增多 光強(qiáng)度和溫度 C18O2經(jīng)光合作用產(chǎn)生H218O，然后光合作用利用H218O產(chǎn)生含18O的氧氣

【解析】

光合作用包括光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。

（1）光反應(yīng)階段在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上進(jìn)行，此過程必須有光、色素、化合作用的酶。具體反應(yīng)步驟：①水的光解，水在光下分解成氧氣和還原氫。②ATP生成，ADP與Pi接受光能變成ATP。此過程將光能變?yōu)?/span>ATP活躍的化學(xué)能。

（2）暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，有光或無光均可進(jìn)行，反應(yīng)步驟：①二氧化碳的固定，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合生成兩個三碳化合物。②三碳化合物的還原，三碳化合物接受還原氫、酶、ATP生成有機(jī)物。此過程中ATP活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成化合物中穩(wěn)定的化學(xué)能。光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了[H]和ATP，[H]和ATP能夠?qū)⑷�碳化合物還原形成有機(jī)物。

（1）分析圖示可知，本實(shí)驗(yàn)的自變量有光強(qiáng)度、溫度、植株類型，因變量檢測指標(biāo)是單位時間單位葉面積內(nèi)O2 的釋放量。在 100μmolm-2s-1 光強(qiáng)度條件下，既有光合作用，又有呼吸作用，故葉肉細(xì)胞產(chǎn)生 ATP 的細(xì)胞器有葉綠體和線粒體。

（2）30℃條件下水稻的突變型植株若處于光補(bǔ)償點(diǎn)，因有些細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，故其葉肉細(xì)胞的光合速率大于呼吸速率。若選擇野生型植株在 25℃條件下重復(fù)圖 1 相關(guān)實(shí)驗(yàn)，光飽和點(diǎn)和最大光合速率都降低，故 A 點(diǎn)向左下方移動。

（3）若突變型植株在 400μmolm-2s-1 光強(qiáng)度條件下進(jìn)行圖 1 相關(guān)實(shí)驗(yàn)時，突然將光強(qiáng)度增大到1000μ molm-2s-1，三碳化合物的還原加快， RuBP 含量將增多。持續(xù)一段時間之后光合速率不再增大，其限制因素主要是光強(qiáng)度和溫度。

（4）水稻提供 C18O2 和 H2O，C18O2經(jīng)光合作用產(chǎn)生H218O，然后光合作用利用H218O產(chǎn)生含18O的氧氣。