Question

【題目】將玉米的PEPC酶基因?qū)�入水稻后，測量光照強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻的氣孔導(dǎo)度及光合速率的影響結(jié)果，如下圖所示。（注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開放程度越高）

（1）水稻葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場所是______________，捕獲光能的色素在層析液中溶解度最大的是______________。

（2）CO2通過氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞后，首先與______________結(jié)合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供______________。

（3）光照強(qiáng)度低于8×102μmol·s-1時(shí)，影響轉(zhuǎn)基因水稻光合速率的主要因素是______________；光照強(qiáng)度為10～14×102μmol·s-1時(shí)，原種水稻的氣孔導(dǎo)度下降但光合速率基本不變，可能的原因是______________。

（4）分析圖中信息，PEPC酶所起的作用是____________________________；轉(zhuǎn)基因水稻更適合栽種在____________________________環(huán)境中。

Answer 1

【答案】葉綠體 胡蘿卜素 C5 [H]和ATP 光照強(qiáng)度 光照強(qiáng)度增加與CO2供應(yīng)不足對(duì)光合速率的正負(fù)影響相互抵消（或“CO2供應(yīng)已充足且光照強(qiáng)度已達(dá)飽和點(diǎn)”） 增大氣孔導(dǎo)度，提高水稻在強(qiáng)光下的光合速率 強(qiáng)光

【解析】

氣孔導(dǎo)度即為氣孔開放程度，因此氣孔導(dǎo)度越大，二氧化碳吸收越多，光合速率越高。解答本題應(yīng)從光合作用的場所、條件以及影響因素等方面進(jìn)行解題，影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等。

（1）植物光合作用的場所是葉綠體，其中有四種色素，胡蘿卜素在層析液中的溶解度最大，擴(kuò)散速率最快。

（2）光合作用的暗反應(yīng)中，進(jìn)入植物細(xì)胞內(nèi)的CO2首先被C5化合物固定成為C3化合物，再被光反應(yīng)提供的ATP和[H]還原。

（3）分析題圖曲線可知，當(dāng)光照強(qiáng)度低于8×102μmolm-2s-1時(shí)，隨光照強(qiáng)度增加，氣孔導(dǎo)度和光合作用速率增強(qiáng)，說明影響光合作用的因素主要是光照強(qiáng)度。光照強(qiáng)度為10～14×102μmol·s-1時(shí)，原種水稻的氣孔導(dǎo)度下降但光合速率基本不變，可能的原因是光照強(qiáng)度增加與CO2供應(yīng)不足對(duì)光合速率的正負(fù)影響相互抵消。

（4）由氣孔導(dǎo)度與光強(qiáng)度關(guān)系曲線可看出轉(zhuǎn)基因水稻較普通水稻的氣孔度大，其原因?yàn)檗D(zhuǎn)基因水稻導(dǎo)入了PEPC酶的因素，說明此酶有促進(jìn)氣孔打開或增大作用，同理分析，此酶能提高水稻在強(qiáng)光下的光合速率；轉(zhuǎn)基因水稻在較強(qiáng)光照下光合速率卻更強(qiáng)說明更能適應(yīng)較強(qiáng)光照環(huán)境。