Question

【題目】研究表明，隨著干旱脅迫的加劇，煙草光合作用的強(qiáng)度明顯降低。某研究小組設(shè)置對(duì)照、輕度干旱和重度干旱三個(gè)處理水平，分別對(duì)煙草的光合生理特性進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。其中，凈光合速率（umolCO2/（m2·s））是指真正光合速率減去呼吸速率；胞間CO2濃度（umolCO2/mol）是指葉片細(xì)胞間的CO2濃度；氣孔導(dǎo)度[mol H2O/（m2·s）是指葉片氣孔張開的程度�；卮鹣铝袉栴}。

（1）不同干旱脅迫下，煙草葉片的氣孔導(dǎo)度均呈現(xiàn)不同程度的下降，可能是煙草植物體內(nèi)________含量增加所起到的調(diào)節(jié)作用所致。

（2）圖示表明：干旱脅迫條件下，煙草的凈光合速率雖有不同程度的下降，但仍能維持一定的光合作用水平。此時(shí)葉肉細(xì)胞葉綠體中生成的ATP主要用于_________。若將該植物突然給予遮光處理，則RuBP的含量將下降，原因是__________。

（3）從本實(shí)驗(yàn)看，干旱脅迫下煙草胞間CO2濃度和凈光合速率呈現(xiàn)________（填“正”或“負(fù)”）相關(guān)。研究者認(rèn)為可能的原因有：①水分虧缺導(dǎo)致________破壞，從而直接影響光反應(yīng)；②干旱脅迫導(dǎo)致將CO2還原為__________的酶活性減弱；③光合產(chǎn)物的輸出變慢，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)光合產(chǎn)物積累，阻礙了CO2的吸收利用。

（4）另有研究顯示，干旱脅迫下植物葉片凈光合速率和胞間CO2濃度均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這種相關(guān)性說(shuō)明該植物光合速率的降低可能原因是_________引起的胞間CO2濃度降低的結(jié)果。澆水可解除干旱脅迫，請(qǐng)用文字和箭頭形式說(shuō)明給煙草澆H218O形成C6H1218O6的過(guò)程中氧原子的轉(zhuǎn)移途徑：__________。

Answer 1

【答案】脫落酸 三碳酸的還原 短期內(nèi)光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和NADPH下降，導(dǎo)致RuBP的合成速率減慢，而RuBP和CO2結(jié)合成三碳酸的速率不變 負(fù) 類囊體膜 三碳糖（三碳糖磷酸） 氣孔導(dǎo)度下降（氣孔關(guān)閉） H218O→C18O2→C6H1218O6

【解析】

本題主要考查影響光合作用的環(huán)境因素。

1、溫度對(duì)光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱。

2、二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。

3、光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。

4、光反應(yīng)

5、碳反應(yīng)

（1）脫落酸為逆境激素，不同干旱脅迫下，煙草葉片的氣孔導(dǎo)度均呈現(xiàn)不同程度的下降，可能是煙草植物體內(nèi)脫落酸含量增加所起到的調(diào)節(jié)作用所致。

（2）圖示表明：干旱脅迫條件下，煙草的凈光合速率雖有不同程度的下降，但仍能維持一定的光合作用水平。此時(shí)葉肉細(xì)胞葉綠體中生成的ATP主要用于碳反應(yīng)中三碳酸的還原。若將該植物突然給予遮光處理，短期內(nèi)光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和NADPH下降，導(dǎo)致RuBP的合成速率減慢，而RuBP和CO2結(jié)合成三碳酸的速率不變，則RuBP的含量將下降。

（3）從本實(shí)驗(yàn)看，干旱脅迫下煙草胞間CO2濃度和凈光合速率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。研究者認(rèn)為可能的原因有：①水分虧缺導(dǎo)致類囊體薄膜破壞，從而直接影響光反應(yīng)；②干旱脅迫導(dǎo)致將CO2還原為三碳糖的酶活性減弱；③光合產(chǎn)物的輸出變慢，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)光合產(chǎn)物積累，阻礙了CO2的吸收利用。

（4）另有研究顯示，干旱脅迫下植物葉片凈光合速率和胞間CO2濃度均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這種相關(guān)性說(shuō)明該植物光合速率的降低可能原因是氣孔關(guān)閉引起的胞間CO2濃度降低的結(jié)果。澆水可解除干旱脅迫。給煙草澆H218O形成C6H1218O6的過(guò)程中氧原子的轉(zhuǎn)移途徑：H218O參與檸檬酸循環(huán)，產(chǎn)生還有同位素標(biāo)記的二氧化碳，在光合作用中碳反應(yīng)中C18O2被固定，最終形成C6H1218O6，因此轉(zhuǎn)移路徑為H218O→C18O2→C6H1218O6。