Question

【題目】光合作用是植物體基本的物質(zhì)代謝和能量代謝，以下是光合作用的實(shí)驗(yàn)，請回答相關(guān)問題：

（1）實(shí)驗(yàn)一：取長勢致、無病害的青桐木幼苗隨機(jī)均分為甲、乙、丙三個(gè)組，分別置于以下條件下培養(yǎng)，一段時(shí)間后測得其葉片的葉綠素a、葉綠素b的含量及最大凈光合速率如表。請據(jù)表回答下列問題：

實(shí)驗(yàn)組別	實(shí)驗(yàn)條件	葉綠素a （mg/cm2）	葉綠素b （mg/cm2）	最大凈光合速率 （mmolCO2/m2·s）
甲	正常光照，正常供水	1．8×10-2	0．4×10-2	1．9×10-2
乙	弱光照，正常供水	1．7×10-2	0．4×10-2	0．7×10-2
丙	弱光照，減少供水	2．5×10-2	0．7×10-2	0．9×10-2

①干旱土壤中的作物光合作用弱的原因，一是光反應(yīng)產(chǎn)生的________減少，從而使暗反應(yīng)受阻；二是影響葉片氣孔的開閉，使暗反應(yīng)合成的________減少，進(jìn)而生成的（CH2O）減少。

②與乙組相比，丙組最大凈光合作用強(qiáng)度大，導(dǎo)致該差異的內(nèi)因是________。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)處于弱光的冬春季時(shí)，若要提高青桐木幼苗光合作用強(qiáng)度，可采取的措施是________。

（2）實(shí)驗(yàn)二：為了選擇適宜栽種的作物品種，研究人員在相同的條件下分別測定了3個(gè)品種S1、S2、S3的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)，結(jié)果如圖1和圖2，請回答以下問題：

（注：植物體光合作用速率與呼吸作用速率相等時(shí)所需的光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用速率達(dá)到最大時(shí)所需的最小光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)）

①最適宜在果樹林下套種的品種是________，最適應(yīng)較高光強(qiáng)的品種是________。

②葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的能量既用于三碳化合物的還原，也參與葉綠體中生物大分子________等的合成。

Answer 1

【答案】[H]、ATP C3 丙組葉片中的葉綠素a、葉綠素b含量高 適當(dāng)減少供水 S2 S3 核酸、蛋白質(zhì)

【解析】

1.光合作用的具體的過程：
①光反應(yīng)階段：場所是類囊體薄膜
a．水的光解：2H2O4[H]+O2 b．ATP的生成：ADP+PiATP
②暗反應(yīng)階段：場所是葉綠體基質(zhì)
a．CO2的固定：CO2 +C52C3 b．三碳化合物的還原：2C3 （CH2O）+C5+H2O
2.影響光合作用的環(huán)境因素。
①溫度對光合作用的影響：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)。

（1）①干旱條件下，植物缺水導(dǎo)致光反應(yīng)的原料水減少，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]、ATP減少，從而使暗反應(yīng)受阻，另外，由于缺水導(dǎo)致葉片氣孔開度減小，使暗反應(yīng)的原料二氧化碳減少，進(jìn)而合成的C3減少，最終生成的（CH2O）減少。

②與乙組相比，丙組最大凈光合作用強(qiáng)度大，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，丙組植物葉片中葉綠素a、葉綠素b含量高，從而能捕獲更多的光能，這是導(dǎo)致丙組最大凈光合作用強(qiáng)度大的內(nèi)因，據(jù)此分析，當(dāng)處于弱光的冬春季時(shí)，適當(dāng)減少供水，可以提高青桐木幼苗光合作用強(qiáng)度。

（2）①實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，S2品種光的補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)都低，說明適宜弱光條件下生長，故此可知最適宜在果樹林下套種的品種是S2，而S3品種光的補(bǔ)償點(diǎn)較低，光飽和點(diǎn)最高，該品種可利用的有效光照強(qiáng)度范圍最大，說明該品種最適應(yīng)強(qiáng)光條件。

②葉綠體中的生物大分子有核酸、蛋白質(zhì)等，故可知葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的能量除用于三碳化合物的還原，還能參與葉綠體中生物大分子的合成，這里的生物大分子指的就是核酸和蛋白質(zhì)等。