Question

【題目】袁隆平團(tuán)隊研發(fā)的海水稻具有較強(qiáng)的耐鹽堿、抗干旱的能力，某研究小組在水分充足、晴朗無風(fēng)的夏日，得到了光合速率等生理指標(biāo)日變化趨勢，如圖所示。請回答下列相關(guān)問題：

(1)8:00到10:00光合速率升高的原因有：

①溫度升高，光合作用酶活性增強(qiáng)；

②___________________________；

③__________________________________。

(2)推測導(dǎo)致12:00時光合速率出現(xiàn)低谷的環(huán)境因素主要是___________(填“光照強(qiáng)度”或“CO2濃度”)。

(3)在14:00時若適當(dāng)提高CO2濃度，短時間內(nèi)葉綠體中[H]含量的變化是______（填“增多”、“減少”或“不變”）。

(4)為驗證缺鎂對海水稻光合作用的影響，設(shè)完全培養(yǎng)液(A組)和缺鎂培養(yǎng)液(B組)，在特定條件培養(yǎng)海水稻，一定時間后檢測其光合作用速率。

實驗結(jié)果為B組______A組(填“>”、“<”或“=”)，說明缺鎂影響光合作用的進(jìn)行，原因是____________。

Answer 1

【答案】②光強(qiáng)增大，光反應(yīng)速率加快 ③氣孔導(dǎo)度增加，CO2吸收量增加，暗反應(yīng)速率加快（②③答案可互換） 光照強(qiáng)度 減少 < 缺鎂影響葉綠素合成，影響光反應(yīng)

【解析】

結(jié)合題意分析圖解：圖中光合速率的曲線可以看出，在10：00左右時，光合速率相對量最大；但是在12：00時出現(xiàn)低谷，正常情況下這可能是由于氣孔關(guān)閉導(dǎo)致的，但是此時的氣孔導(dǎo)度最大，因此可排除二氧化碳的影響。蒸騰作用和氣孔導(dǎo)度均在12：00時達(dá)到最高點。Mg是合成葉綠素的原料之一，缺鎂葉綠素含量少，吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化的光能少，因此光飽和點降低。

（1）圖中8：00到10：00光合速率升高，可能的原因有：：①溫度升高，光合作用酶活性增強(qiáng)，進(jìn)而提高了光合速率；②光強(qiáng)增大，光反應(yīng)速率加快，促進(jìn)暗反應(yīng)過程中三碳化合物的還原，從而提高了光合速率；③氣孔導(dǎo)度增加，CO2吸收量增加，暗反應(yīng)速率加快，導(dǎo)致光合速率升高。
（2）根據(jù)以上分析已知，12：00時光合速率出現(xiàn)了低谷，而此時氣孔導(dǎo)度最大，說明不是二氧化碳限制了光合作用的進(jìn)行，因此此時限制光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度。
（3）在14：00時若適當(dāng)提高CO2濃度，則生成的三碳化合物增加，導(dǎo)致消耗ATP和[H]增加，因此短時間內(nèi)葉綠體中[H]含量減少。
（4）由于鎂是葉綠素的組成元素，缺鎂影響葉綠素合成，影響光反應(yīng)，因此A組光合速率大于B組（缺鎂）。