Question

【題目】科研人員獲得一種水稻突變體，該突變體對(duì)強(qiáng)光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。該突變體和野生型水稻O2釋放速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)回答：

（1）水稻葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用時(shí)，驅(qū)動(dòng)光反應(yīng)進(jìn)行的能量是_____________，驅(qū)動(dòng)暗反應(yīng)進(jìn)行的能量是____________________________。

（2）當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，與野生型相比，突變體的氧氣產(chǎn)生速率__________（填“較大”、“較小”或“相等”），原因是__________________。

（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為 m時(shí)，測(cè)得突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，據(jù)此推測(cè)突變體的光合放氧速率更快的原因是：___________________。

Answer 1

【答案】光能 ATP水解釋放的化學(xué)能 較大 在n點(diǎn)時(shí)，兩者的氧氣釋放速率相等（即兩者的凈光合速率相等），但突變體的呼吸速率大于野生型，因此突變體的氧氣產(chǎn)生速率即總光合速率更大 突變體氣孔開放程度更大，固定并形成的速率更快，對(duì)光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP消耗也更快，進(jìn)而提高了光合放氧速率

【解析】

據(jù)圖分析，在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，突變體和野生型水稻O2釋放速率逐漸增強(qiáng)。當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，野生型和突變體O2釋放速率相等，但由圖可知突變體的呼吸作用強(qiáng)度大于野生型，所以與野生型相比，突變體單位面積葉片葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率較大。光合作用中固定CO2形成C3，需要消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH、ATP。

（1）光合作用中能量的變化是太陽能轉(zhuǎn)換成ATP中活躍的化學(xué)能，再轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。水稻葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用時(shí)，驅(qū)動(dòng)光反應(yīng)進(jìn)行的能量是光能，驅(qū)動(dòng)暗反應(yīng)進(jìn)行的能量是ATP水解釋放的化學(xué)能。

（2）據(jù)圖示曲線知，葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率表示真正的光合作用；當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)野生型和突變體O2釋放速率相等，即凈光合作用速率相等，但由圖可知突變體的呼吸作用大于野生型，所以與野生型相比，突變體單位面積葉片葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率較大。

（3）光照強(qiáng)度為m時(shí)，葉片氣孔開放程度大的植株CO2供應(yīng)充足，固定CO2形成C3的速率更快，消耗光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH和ATP也更快，從而提高了光合放氧速率，所以突變體的光合放氧速率更快。