Question

【題目】科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：在強(qiáng)光下，激發(fā)態(tài)葉綠素會(huì)與氧分子反應(yīng)形成單線態(tài)氧而損傷葉綠體，然而類(lèi)胡蘿卜素可快速淬滅激發(fā)態(tài)葉綠素，起到保護(hù)葉綠體的作用。下圖是夏季連續(xù)兩晝夜內(nèi)，某杏樹(shù)CO2吸收量和釋放量的變化曲線圖。S1～S5表示曲線與橫軸圍成的面積。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）圖中MN段杏樹(shù)葉肉細(xì)胞合成ATP的場(chǎng)所有__________，造成MN段波動(dòng)的主要外界因素是__________。

（2）圖中B點(diǎn)時(shí)，該杏樹(shù)的葉肉細(xì)胞中光合速率______呼吸速率（填“大于”“小于”或“等于”）。

（3）經(jīng)過(guò)這兩晝夜，該杏樹(shù)仍正常生長(zhǎng)，則有機(jī)物的積累量在圖示_____（填字母）時(shí)刻達(dá)到最大值。圖中S2明顯小于S4，造成這種情況的主要外界因素最可能是__________，圖中FG段CO2吸收量下降，造成這一變化的主要原因是_________ 。

（4）在強(qiáng)光條件下，與正常植株相比，缺乏類(lèi)胡蘿卜素的突變體的光合速率_______（填“上升”“不變”或“下降”），原因有______________________________。

Answer 1

【答案】細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 溫度 大于 Ⅰ 光照強(qiáng)度 部分氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)量減少 下降 該突變體無(wú)法淬滅激發(fā)態(tài)葉綠素而使葉綠體受損，缺乏類(lèi)胡蘿卜素導(dǎo)致吸收的藍(lán)紫光減少，影響光合作用

【解析】

圖示中，表示夏季連續(xù)兩晝夜內(nèi)，某杏樹(shù)CO2吸收量和釋放量的變化曲線圖。在一晝夜中，夜晚由于缺少光照，植物體無(wú)法進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用，釋放出CO2；白天，隨著開(kāi)始進(jìn)行光照，光合作用開(kāi)始，且強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，直到B點(diǎn)，CO2釋放量和吸收量為0，說(shuō)明光合作用消耗的CO2量與呼吸作用釋放的CO2量相等，此時(shí)整個(gè)植株的光合強(qiáng)度等于呼吸強(qiáng)度；隨著光照強(qiáng)度的不斷增加，光合作用強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，植物體開(kāi)始從外界吸收CO2，光合強(qiáng)度大于呼吸強(qiáng)度；到下午光照強(qiáng)度減弱，植物光合作用強(qiáng)度也逐漸下降。

（1）圖中MN段無(wú)光照，杏樹(shù)葉肉細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用，合成ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；影響植物呼吸作用的主要因素是溫度，夜間溫度有起伏，故造成MN段波動(dòng)的因素為溫度。

（2）B點(diǎn)時(shí)，整個(gè)植株的光合強(qiáng)度等于呼吸強(qiáng)度，而此時(shí)葉肉細(xì)胞的光合速率應(yīng)大于呼吸速率。

（3）I點(diǎn)時(shí)植株的光合強(qiáng)度等于呼吸強(qiáng)度，超過(guò)I點(diǎn)有機(jī)物消耗大于合成速率，故這兩晝夜有機(jī)物的積累量在I時(shí)刻達(dá)到最大值。影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強(qiáng)度、溫度和CO2濃度，故兩晝夜中，造成S2明顯小于S4的外界因素最可能是光照強(qiáng)度。圖中FG段為中午，由于溫度較高，植物體為降低蒸騰作用，部分氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致CO2吸收量下降。

（4）由于類(lèi)胡蘿卜素可快速淬滅激發(fā)態(tài)葉綠素，故缺乏類(lèi)胡蘿卜素的突變體因無(wú)法淬滅激發(fā)態(tài)葉綠素而使葉綠體受損，同時(shí)缺乏類(lèi)胡蘿卜素會(huì)導(dǎo)致光反應(yīng)吸收的藍(lán)紫光減少，所以光合速率下降。