Question

【題目】夏季晴朗無(wú)云的某天，某種植物光合作用強(qiáng)度變化曲線(xiàn)如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）植物葉肉細(xì)胞中光合作用暗反應(yīng)的場(chǎng)所是______________，若在最適條件時(shí)，突然降低CO2濃度，短時(shí)間內(nèi)NADPH/NADP+的比值將_______________“降低”、“升高”或“不變”）。

（2）據(jù)圖分析，該植物一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)刻是______________（填圖中字母），在12點(diǎn)左右出現(xiàn)光合作用強(qiáng)度“低谷”，此時(shí)直接限制光合作用的因素是______________（“溫度”、“光照強(qiáng)度”或“CO2濃度”）

（3）研究表明：干旱條件下氣孔開(kāi)度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的，某研究小組以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

①取ABA缺失突變體植株在正常條件下測(cè)定氣孔開(kāi)度，經(jīng)干旱處理后，再測(cè)定氣孔開(kāi)度，預(yù)期結(jié)果是______________。

②將上述植株分成兩組，一組用______________進(jìn)行處理，另一組作為對(duì)照組，一段時(shí)間后，分別測(cè)定兩組的氣孔開(kāi)度，預(yù)期結(jié)果是______________。

Answer 1

【答案】葉綠體基質(zhì) 升高 E CO2濃度 干旱處理前后氣孔開(kāi)度不變 ABA ABA處理組氣孔開(kāi)度減小，對(duì)照組氣孔開(kāi)度不變

【解析】

本圖為典型的夏季晴朗一天光合作用的變化曲線(xiàn)圖，圖中BC段由于光照過(guò)強(qiáng)，溫度過(guò)高，導(dǎo)致植物氣孔關(guān)閉，二氧化碳吸收減少，從而導(dǎo)致光合速率下降。圖中縱軸表示二氧化碳的凈吸收量，即為凈光合速率，因此圖中A、E兩點(diǎn)時(shí)為光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合速率等于呼吸速率。

（1）植物葉肉細(xì)胞中光合作用暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，若在最適條件時(shí)，突然降低CO2濃度，則CO2與C5固定形成的C3減少，C3還原消耗的NADPH減少，短時(shí)間內(nèi)NADPH的生成速率不變，所以短時(shí)間內(nèi)NADPH/NADP+的比值將升高。

（2）據(jù)圖分析，AE時(shí)間段內(nèi)凈光合速率大于0，植物一直在積累有機(jī)物，而E時(shí)刻光合速率=呼吸速率，所以該植物一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)刻是E。BC段由于光照過(guò)強(qiáng)，溫度過(guò)高，導(dǎo)致植物氣孔關(guān)閉，二氧化碳吸收減少，從而導(dǎo)致光合速率下降，所以在12點(diǎn)左右出現(xiàn)光合作用強(qiáng)度“低谷”，此時(shí)直接限制光合作用的因素是CO2濃度。

（3）①若干旱條件下氣孔開(kāi)度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的，則ABA缺失突變體植株經(jīng)干旱處理前后氣孔開(kāi)度應(yīng)不變。

②為了進(jìn)一步證明氣孔開(kāi)度是由于ABA引起的，需將上述植株分成兩組，一組用ABA進(jìn)行處理，另一組用等量的清水處理作為對(duì)照組，一段時(shí)間后，分別測(cè)定兩組的氣孔開(kāi)度，預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開(kāi)度減小，對(duì)照組氣孔開(kāi)度不變。