Question

【題目】我國科學家袁隆平院士帶領的研究團隊在迪拜成功試種沙漠海水稻，該海水稻具有較強的耐鹽堿能力。為探究高鹽條件對植物光合速率的影響，某研究小組用海水稻為實驗材料進行了一系列研究，并根據實驗測得的數據繪制了甲、乙曲線圖，請回答。

（1）海水稻進行光合作用時，光反應和暗反應的能量來源分別是________，進行暗反應所需要的條件是____________。

（2）本實驗的實驗目的是___________________________；用NaCl 溶液處理后，推測海水稻光合速率變化的原因可能是_______________________________。

（3）圖甲中， A、B、C三組海水稻經NaCl溶液處理后短時間內，葉綠體基質中C3含量的大小關系是_________；圖乙中，丙組光合速率在NaCl溶液處理前后一直不發生變化的原因是_______________________________。

（4）由圖甲推測，隨著NaCl溶液濃度增大，海水稻光飽和點的變化情況是_________；兩圖所示光合速率為海水稻的凈光合速率，理由是________________。

Answer 1

【答案】光能ATP（和NADPH）中活躍的化學能 ATP、[H]、酶、CO2 探究NaCl溶液濃度和光照強度對海水稻光合作用速率的影響 NaCl溶液處理后，海水稻根部細胞液濃度低于外界溶液濃度，細胞失水導致植株氣孔開放度下降，CO2吸收量減少，從而使光合速率下降 A>B>C 丙組水稻光合作用的限制因素是光照強度，而非CO2濃度 下降 只要在有光照的條件下，植物就會即進行光合作用也會進行細胞呼吸，可以測到的是凈光合作用強度

【解析】

分析甲圖，在500lx光照下，經過不同濃度NaCl溶液處理后短時間內，光合速率是A＞B＞C，說明NaCl濃度越高，光合速率越低；分析乙圖，經過200mmolL-1NaCl處理后，100lx光照組光合速率不變，500lx光照和1000lx光照組光合速率下降至相同水平，且1000lx光照組光合速率下降程度更大。NaCl溶液主要影響細胞失水，導致細胞氣孔開度下降，從而使CO2吸收量減少，據此答題。

（1）光反應能量來自光能，暗反應能量來自ATP（和NADPH）中活躍的化學能，進行暗反應需要光反應提供ATP 、[H]，還需要酶、CO2。

（2）根據題意，實驗是為了為探究高鹽條件對植物光合速率的影響，結合題圖可知實驗自變量有NaCl濃度和光照強度，因此本實驗的目的是探究NaCl溶液濃度和光照強度對海水稻光合作用速率的影響；用NaCl溶液處理后，海水稻光合速率發生變化，可能是NaCl溶液處理后，海水稻根部細胞液濃度低于外界溶液濃度，細胞失水導致植株氣孔開放度下降，CO2吸收量減少，從而使光合速率下降。

（3）NaCl溶液處理后，A、B、C三組海水稻光合作用都下降，說明此時植物細胞液濃度低于NaCl溶液濃度，三組植物細胞都失水，引起氣孔開放度下降，導致CO2吸收量下降，NaCl溶液濃度越高，氣孔開放度越低，CO2吸收量越低。CO2吸收量下降，與C5固定產生的C3含量降低，因此A、B、C三組葉綠體基質中C3含量的大小關系是A組＞B組＞C組。圖乙中，用200mmolL-1NaCl處理后，100lx光照組光合速率基本不變，說明200mmolL-1NaCl引起CO2吸收量減少后不影響光合速率，原因很有可能是CO2供應量不是光合作用的限制因素，故該組光合作用的限制因素很可能是光照強度，而不是CO2濃度。

（4）由圖甲推測，隨著NaCl溶液濃度增大，氣孔開度越來越小，CO2吸收量也越來越少，暗反應速率下降，也就是單位時間內可以消耗的［H］和ATP將減少，此時只需要更弱的光照就能與最大的暗反應速率實現同步，因此此時的光飽和點下降。凈光合速率表示在光照條件下人們測得的植物從外界環境吸收的CO2總量，上述甲圖和乙圖表示的是在光照條件下直接測量的數值，因此表示的是凈光合速率。