Question

【題目】為研究H2S能否增強植物抵御干旱的能力，科研人員選取擬南芥為實驗材料，在正常澆水和干旱條件下，分別施加H2S，檢測不同處理方式組別中擬南芥的氣孔導度、Rubisco酶（固定二氧化碳的酶）的活性和光合速率，結果如圖1、2所示。

【1】在上述研究過程中，實驗自變量有_________。

【2】干旱會影響植物光合作用，水在光合作用過程中的作用有_________（寫出一點）。Rubisco酶活性影響擬南芥光合作用的_________階段。

【3】據圖1、2分析，H2S通過影響 進而影響擬南芥的光合作用。

A.氣孔導度B.溫度

C.Rubisco酶活性D.葉綠素含量

【4】比較組別 ，說明H2S能緩解干旱脅迫，但并不能使擬南芥光合速率恢復正常。

A.1組和2組B.3組和4組

C.1組和4組D.1組、3組和4組

【5】據圖1、2可知，在正常澆水情況下，施加H2S，光合速率下降；而在干旱情況下，施加H2S，光合速率上升。據圖分析并闡釋這兩種情況下光合速率變化出現差異的原因：__________________。

Answer 1

【答案】

【1】水分條件、是否施加H2S

【2】 水是光反應的原料，光合作用生成的氧來至于水分子。水光解后生成的還原氫跨膜后促進了ATP的合成。水分的多少會影響氣孔導度，影響暗反應原料CO2的進入，從而影響光合速率 暗反應

【3】AC

【4】D

【5】與對照組相比，施加H2S后，正常澆水或干早下均會使氣孔導度下降，Rubisco酶活性升高。在正常澆水情況下，施加H2S后氣孔導度的下降對光合速率的影響大于Rubisco酶活性升高對光合速率的影響，因此光合速率下降。而在干旱條件下，氣孔導度已明顯降低再施加H2S后，Rubisco酶活性升高對光合速率的影響大于氣孔導度下降對光合速率的影響，因此光合速率提高

【解析】

1.光合作用的具體的過程：
①光反應階段：場所是類囊體薄膜
a．水的光解：2H2O4[H]+O2 b．ATP的生成：ADP+PiATP
②暗反應階段：場所是葉綠體基質
a．CO2的固定：CO2 +C52C3 b．三碳化合物的還原：2C3 （CH2O）+C5+H2O

【1】本實驗目的為在正常澆水和干旱條件下，分別施加H2S，檢測不同處理方式組別中擬南芥的氣孔導度、Rubisco酶（固定二氧化碳的酶）的活性和光合速率，因此可知，本實驗的自變量是正常澆水與否和是否施加H2S，即水分條件、是否施加H2S，因變量為氣孔導度、Rubisco酶的活性和光合速率，無關變量要求相同且適宜。

【2】水是光反應的原料，水光解后生成的還原氫跨膜后促進了ATP的合成。水分的多少會影響氣孔導度，影響暗反應原料CO2的進入，因此，干旱會影響光合速率物。Rubisco酶催化固定二氧化碳的過程，因此Rubisco酶活性影響擬南芥光合作用的暗階段。

【3】據圖1、2分析，施加H2S后，無論正常澆水還是干早下均會使氣孔導度下降，Rubisco酶活性升高進而影響擬南芥的光合作用，即AC正確。

故選AC。

【4】比較1組、3組光合速率的數據，可知干旱條件下光合速率下降，比較3組、4組光合速率數據可知4組光合速率有所提高，但4組的光合速率依然低于1組，因此綜合比較1組、3組和4組的光合速率數據可知，H2S能緩解干旱脅迫，但并不能使擬南芥光合速率恢復正常，即D正確。

故選D。

【5】分析圖1、2可知，與對照組相比，施加H2S后，正常澆水或干早下均會使氣孔導度下降，Rubisco酶活性升高。在正常澆水情況下，氣孔是張開的，施加H2S后氣孔導度的下降對光合速率的影響大于Rubisco酶活性升高對光合速率的影響，因此光合速率下降。而在干旱條件下，由于植物自我調節性的適應，氣孔導度已明顯降低，在施加H2S后，氣孔導度又有降低，此時，Rubisco酶活性升高對光合速率的影響大于氣孔導度下降對光合速率的影響，因此光合速率提高，因此，在正常澆水情況下，施加H2S，光合速率下降；而在干旱情況下，施加H2S，光合速率上升。

熟知光合作用過程以及影響光合作用因素的機理是解答本題的關鍵！會用實驗設計的單一變量原則分析實驗數據是解答本題的另一關鍵！