Question

【題目】蓮藕是被廣泛用于觀賞和食用的植物，研究人員通過(guò)人工誘變篩選出一株蓮藕突變體，其葉綠素含量?jī)H為普通蓮藕的56%。圖1表示在25℃時(shí)不同光照強(qiáng)度下該突變體和普通蓮藕的凈光合速率。圖2中A、B表示某光照強(qiáng)度下該突變體與普通蓮藕的氣孔導(dǎo)度（單位時(shí)間進(jìn)入葉片單位面積的CO2量）和胞間CO2濃度。

（1）圖1中光照強(qiáng)度低于a時(shí)，突變體蓮藕的凈光合速率低于普通蓮藕，據(jù)題意推測(cè)引起這種差異的主要原因是_____________，導(dǎo)致相關(guān)反應(yīng)減弱。

（2）藕極易褐變，這是細(xì)胞內(nèi)的多酚氧化酶催化相關(guān)反應(yīng)引起的，將藕在開(kāi)水中焯過(guò)后可減輕褐變程度，原因是________________。

藕的氣腔孔與葉柄中的氣腔孔相通，因此藕主要進(jìn)行________呼吸，在藕采收的前幾天，向藕田灌水并割去荷葉的葉柄，有利于___________________________，提高藕的品質(zhì)。

（3）據(jù)圖2分析，_______（普通/突變體）蓮藕在單位時(shí)間內(nèi)固定的CO2多，理由是：________________________________________________________________________________。

可以推測(cè)圖2是在圖1中_______（填“>a”“=a”）的光照強(qiáng)度下測(cè)定的結(jié)果。圖1中，大于a點(diǎn)的光強(qiáng)時(shí)，與普通蓮藕相比突變體蓮藕雖葉綠素含量少，卻具有較高的凈光合速率，其可能的原因是_________________________________________。

Answer 1

【答案】突變體的葉綠素含量較低 高溫環(huán)境中多酚氧化酶失去活性，抑制了褐變過(guò)程 有氧 減少氧氣流入，降低呼吸作用，減少有機(jī)物的損耗 突變體 突變體的氣孔導(dǎo)度大，進(jìn)入葉片的CO2多，而胞間CO2濃度與普通蓮藕相近，說(shuō)明突變體的光合速率較高，能較快地消耗CO2 >a 充足的光能彌補(bǔ)了色素缺乏的不利影響、突變體的暗反應(yīng)效率較高

【解析】

解答本題的前提是識(shí)記并理解光合作用的過(guò)程及其影響的環(huán)境因素的相關(guān)知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，明確圖1與圖2的橫、縱坐標(biāo)的含義，對(duì)比分析圖1中的2條曲線的變化趨勢(shì)、圖2中代表突變體蓮藕與普通蓮藕方柱的差異，從中把握所蘊(yùn)含的生物學(xué)信息，進(jìn)而結(jié)合題意對(duì)各問(wèn)題情境進(jìn)行分析解答。

（1）已知突變體蓮藕的葉綠素含量?jī)H為普通蓮藕的56%，據(jù)此可推知：圖1中光照強(qiáng)度低于a時(shí)，突變體蓮藕的凈光合速率低于普通蓮藕的主要原因是：突變體蓮藕的葉綠素含量較低，吸收的光能較少，導(dǎo)致光反應(yīng)減弱。

（2）酶所催化的反應(yīng)條件比較溫和。在高溫環(huán)境中，多酚氧化酶因空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性，抑制了褐變過(guò)程，所以將藕在開(kāi)水中焯過(guò)后可減輕褐變程度。藕的氣腔孔與葉柄中的氣腔孔相通，為細(xì)胞提供氧氣，因此藕主要進(jìn)行有氧呼吸。在藕采收的前幾天，向藕田灌水并割去荷葉的葉柄，有利于減少氧氣流入，降低呼吸作用，減少有機(jī)物的損耗，以提高藕的品質(zhì)。

（3）圖2顯示：突變體蓮藕的氣孔導(dǎo)度較普通蓮藕的大，進(jìn)入葉片的CO2多，而胞間CO2濃度與普通蓮藕相近，說(shuō)明突變體蓮藕的光合速率較高，能較快地消耗CO2，所以突變體蓮藕在單位時(shí)間內(nèi)固定的CO2多。圖1顯示，在光照強(qiáng)度大于a時(shí)，突變體蓮藕的凈光合速率高于普通蓮藕，據(jù)此可推測(cè)：圖2是在圖1中“>a”時(shí)的光照強(qiáng)度下測(cè)得的結(jié)果。圖1中，當(dāng)光照強(qiáng)度大于a點(diǎn)時(shí)，與普通蓮藕相比，突變體蓮藕雖葉綠素含量少，卻具有較高的凈光合速率，其可能的原因是：突變體蓮藕的氣孔導(dǎo)度大于普通連藕，但胞間CO2濃度與普通蓮藕相近，使得突變體蓮藕的暗反應(yīng)效率較高；也可能是充足的光能彌補(bǔ)了色素缺乏的不利影響。