Question

【題目】綠色植物依賴自己特有的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)，可以完成光合作用，制造有機(jī)物以維持生物群落的穩(wěn)定。

Ⅰ.光合色素是光反應(yīng)階段的關(guān)鍵物質(zhì)，在層析液中溶解度最大的色素的顏色為__________。研究發(fā)現(xiàn)，4種光合色素均能吸收光能，但葉綠體中沒有葉綠素a時，暗反應(yīng)無法正常進(jìn)行，試從光暗反應(yīng)的物質(zhì)聯(lián)系的角度推測，可能的原因是______________________________。

Ⅱ.有人對不同光照強(qiáng)度下植物A、B的光合特性進(jìn)行研究，結(jié)果如下表（凈光合速率以CO2的吸收速率表示，其他條件適宜且相對恒定）。

光照強(qiáng)度（mmol 光子/m2.s）		0	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0
A	凈光合速率 （umol CO2/m2.s）	-0.80	4.10	6.75	7.20	7.50	7.50
B	凈光合速率 （umol CO2/m2.s）	-1.90	3.70	6.30	7.50	8.60	9.20

（1）基于表中數(shù)據(jù)，試比較在不同光照強(qiáng)度下，植物A、B CO2固定能力的強(qiáng)弱____________________。

（2）若保持其他條件不變，每天給植物施加12小時穩(wěn)定光照，當(dāng)光照強(qiáng)度為__________時，兩植物積累的有機(jī)物差值最大。

（3）植物A原產(chǎn)于長白山地區(qū)，現(xiàn)將其引種到重慶，某研究小組在水分充足、晴朗無風(fēng)的夏日，觀測得到了該植物凈光合速率等生理指標(biāo)日變化趨勢圖，如下圖所示。

①在圖示時間范圍內(nèi)，植物根系吸收能力最強(qiáng)的時刻是__________；干重最大的時刻是__________。

②12:00時，植物的凈光合速率低于10:00，試分析可能的原因：__________。

Answer 1

【答案】 橙黃色 沒有葉綠素a時，植物無法合成ATP和[H] 在表中各光照強(qiáng)度下，植物B的CO2固定能力均比植物A強(qiáng) 0.4mmol光子/ m2·s 12：00 18：00 氣溫升高，導(dǎo)致植物酶活性降低，光合酶活性降低幅度較大或氣溫升高，導(dǎo)致植物酶活性升高，呼吸酶活性上升幅度較大

【解析】試題分析：據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析可知，等光照強(qiáng)度為0時，植物A、B的凈光合速率分別為-0.8 umol CO2/m2.s與-1.9 umol CO2/m2.s，即植物A的呼吸速率為0.8 umol CO2/m2.s，植物B的呼吸速率為1.9 umol CO2/m2.s，植物A、B的凈光合速率都隨著光照強(qiáng)度的增大而加強(qiáng)，當(dāng)光照強(qiáng)度超過0.8 mmol 光子/m2.s時植物A的凈光合速率不在加強(qiáng)，即0.8 mmol 光子/m2.s是植物A光飽和點，而植物B的凈光合速率一直增強(qiáng)，據(jù)此答題。

Ⅰ、分離色素原理：各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素。溶解度大，擴(kuò)散速度快；溶解度小，擴(kuò)散速度慢。在層析液中溶解度最大的是胡蘿卜素（橙黃色）；葉綠體中的色素均可以吸收和傳遞光能，而葉綠素a還具有轉(zhuǎn)化光能，所以沒有葉綠素a則無法將吸收的光能轉(zhuǎn)化，即光反應(yīng)就不能進(jìn)行，也就沒有ATP和【H】的形成，因此暗反應(yīng)無法正常進(jìn)行。

Ⅱ（1）CO2固定能力的強(qiáng)弱可以用單位時間CO2固定的量（光合作用實際吸收CO2的總量）表示，即單位時間CO2固定的量（光合作用實際吸收CO2的總量）=凈光合速率+呼吸速率，據(jù)表數(shù)據(jù)可看出各光照強(qiáng)度下，植物B的CO2固定能力均比植物A強(qiáng)。

（2）植物積累的有機(jī)物差值可直接比較兩植物在12小時穩(wěn)定光照的凈光合量-12小時黑暗的呼吸量的差值，即

（3）①蒸騰作用有利于植物根對水分的吸收，蒸騰作用越強(qiáng)，根吸水能力越強(qiáng)，從圖中可見蒸騰作用在12：00時蒸騰作用最強(qiáng)；干重最大的時刻是即有機(jī)物積累最多的時刻，當(dāng)凈光合速率=0時有機(jī)物積累最多，據(jù)圖中的時刻即為18:00之后。

②植物呼吸作用最適宜溫度高于光合作用，12:00時較10:00 時溫度高，所以溫度升高導(dǎo)致植物酶活性降低，光合酶活性降低幅度較大或氣溫升高，導(dǎo)致植物酶活性升高，呼吸酶活性上升幅度較大，凈光合速率=實際光合速率-呼吸速率，故12:00時，植物的凈光合速率低于10:00。