Question

【題目】將植物暴露在過高的光照條件下，葉片會耗散掉吸收的過剩光能，以保護(hù)光合器官。圖1表示某陰生植物的光合放氧速率、過剩光能與光照強(qiáng)度的關(guān)系，其中虛線表示該植物光合速率不受任何限制時(shí)的理論上的光合放氧速率。圖2是某科研小組在探究環(huán)境因素對黃瓜幼苗光合作用影響時(shí)所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（圖2中lx為光照強(qiáng)度單位）。請據(jù)圖回答下列問題：

（1）據(jù)圖1分析可知，當(dāng)光照強(qiáng)度大于200μmol·m-2·s-1時(shí)，隨著光照強(qiáng)度的升高，該植物對其所吸收光能的耗散量會__________。與陰生植物相比，在相同的光照條件下，陽生植物光合作用所耗散掉的過剩光能_______(填“較小”“相當(dāng)”或“較大”)。

（2）強(qiáng)光下，激發(fā)態(tài)葉綠素會與氧分子反應(yīng)形成單線態(tài)氧而損傷葉綠體，然而類胡蘿卜素可快速淬滅激發(fā)態(tài)葉綠素，起保護(hù)葉綠體的作用。缺乏類胡蘿卜素的突變體的光合速率_____，原因是________________________________。

（3）據(jù)圖2分析可知，當(dāng)環(huán)境中CO2濃度為200 mg·L-1時(shí)，黃瓜幼苗固定的CO2可來自______（填“呼吸作用”“外界環(huán)境”或“呼吸作用和外界環(huán)境”）。d點(diǎn)凈光合速率大于c點(diǎn)，原因是_____________。

Answer 1

【答案】逐漸增大 較小 較小 該突變體無法淬滅激發(fā)態(tài)葉綠素而使葉綠體受損 呼吸作用 在CO2充足的情況下，d點(diǎn)光照強(qiáng)度較c點(diǎn)更強(qiáng)，光合速率大，而呼吸速率相同，因而d點(diǎn)的凈光合速率大于c點(diǎn)

【解析】

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)。

4、據(jù)圖1分析可知，實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，因變量是兩種光合放氧速率。理想條件下的光合放氧速率魚光照強(qiáng)度呈正相關(guān)，而實(shí)際光合放氧速率隨著光照強(qiáng)度的增加而表現(xiàn)為先增加后維持穩(wěn)定。

（1）據(jù)圖分析，當(dāng)光照強(qiáng)度大于200μmolm-2s-1時(shí)，隨著光照強(qiáng)度的升高，兩條曲線之間的差值逐漸增大，說明植物對其所吸收光能的耗散量逐漸增大；與陰生植物相比，在相同的光照條件下，陽生植物光合作用需要的光能較多，則所耗散掉的過剩光能較小。
（2）根據(jù)題意分析，缺乏類胡蘿卜素的突變體無法淬滅激發(fā)態(tài)葉綠素而使葉綠體受損，所以其光合速率較小。

（3）由圖2可知，當(dāng)環(huán)境中CO2濃度為200 mgL-1時(shí)，黃瓜幼苗的光合作用與呼吸作用速率相等，光合作用固定的CO2全部來自呼吸作用釋放的CO2。d點(diǎn)與c點(diǎn)相比，CO2濃度相同，但d點(diǎn)的光照強(qiáng)度高于c點(diǎn)，由此說明在CO2充足的情況下，由于d點(diǎn)光照強(qiáng)度更強(qiáng)，因此其光合速率也更大，又因?yàn)閮烧叩暮粑�速率相同，因�?/span>d點(diǎn)的凈光合速率大于c點(diǎn)。