Question

【題目】研究發現，某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半，但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。如圖顯示兩者在不同光照強度下的CO2吸收速率。請回答：

（1）光照強度為a時野生型水稻光合作用固定CO2的速率______（填“大于”“等于”或“小于”）光照強度為b時突變型水稻光合作用消耗CO2的速率。

（2）光照強度低于P時，限制突變型光合作用速率的主要環境因素是______，該階段______（填“野生型”或“突變型”）水稻CO2固定速率較高，原因是：______。

（3）研究表明突變型水稻更適于生長在高溫、干旱環境，可能的原因是：______。

Answer 1

【答案】等于 光照強度 野生型 野生型水稻葉綠素含量高，光反應較強，故暗反應較強，二氧化碳固定速率較高 高溫、干旱環境下，水稻為防止水分散失，氣孔關閉，胞間二氧化碳濃度較低，突變型水稻固定二氧化碳酶的活性顯著高于野生型，故更適合在該環境下生長

【解析】

根據題意，突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半，但固定CO2酶的活性顯著高于野生型，分析題圖，突變型水稻的光補償點大于野生型水稻，CO2的吸收量表示凈光合速率，在P點之前，野生型水稻的凈光合速率大于突變型，而光照強度小于P點時，突變型水稻的凈光合速率大于野生型水稻。

（1）據圖分析可知，a點和b點分別為野生型與突變型水稻的光補償點，此時二者的光合速率等于呼吸速率，二氧化碳的固定速率表示總光合速率，總光合速率=呼吸速率+凈光合速率，據圖可知，兩種水稻的呼吸速率相等，故a時野生型水稻光合作用固定CO2的速率等于光照強度為b時突變型水稻光合作用消耗CO2的速率。

（2）光照強度低于P時，突變型水稻的光合曲線處于上升階段，此時限制光合作用的因素是自變量光照強度，此階段由于野生型水稻葉綠素含量高，故光反應較強，暗反應也較強，二氧化碳固定速率較高。

（3）在高溫、干旱環境下，水稻為防止水分散失，氣孔關閉，胞間二氧化碳濃度較低，而突變型水稻固定二氧化碳酶的活性顯著高于野生型，故更適合在該環境下生長。