Question

【题目】控制浇水量（其他条件适宜）模拟干旱条件可用于研究干旱胁迫对植物光合作用的影响。回答下列问题。

（1）光合色素吸收的光能除用于水的光解外，还用于合成________，暗反应中催化CO2固定的酶存在于________（填“叶绿体外膜”“叶绿体基质”或“类囊体薄膜”）。要探究光合作用产生的氧气中的氧来自H2O还是CO2，可采用的方法是________。

（2）据文献报道，在大气CO2浓度条件下，干旱胁迫会使植物叶片的光合作用强度下降，适当提高CO2浓度能减轻干旱胁迫对叶片光合作用的影响。现要对该研究结果进行验证，写出实验思路。____

Answer 1

【答案】ATP 叶绿体基质 同位素示踪法（同位素标记法） 设计实验组，在大气CO2浓度下，在正常湿度和干旱条件下处理植物叶片，过一段时间后测定光合作用强度，在提高CO2浓度下，在正常湿度和干旱条件下处理植物叶片，过一段时间后测定光合作用强度对比后，如果提高CO2浓度后，干旱胁迫时，光合作用强度高于正常大气CO2浓度时光合作用强度，则验证实验结果

【解析】

光合作用的过程包括光反应和暗反应两个阶段：

①光反应阶段：场所是类囊体薄膜

a．水的光解：2H2O 4[H]+O2

b．ATP的生成：ADP+Pi+光能ATP。

②暗反应阶段：场所是叶绿体基质：

a．CO2的固定：CO2 +C52C3

b．三碳化合物的还原：2C3 （CH2O）+C5

影响绿色植物光合作用的因素是多方面的，其外界因素有：光照强度、CO2含量、温度等，其内部因素有：酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等
影响光合作用的外界因素：光照强度、温度和空气中二氧化碳浓度。
1、光强度：
光合速率随光强度的增加而增加，但在强度达到全日照之前，光合作用已达到光饱和点时的速率，即光强度再增加光合速率也不会增加。
2、温度：
光合作用是化学反应，其速率应随温度的升高而加快。但光合作用整套机构却对温度比较敏感，温度高则酶的活性减弱或丧失，所以光合作用有一个最适温度。
3、二氧化碳浓度：
空气中二氧化碳浓度的增加会使光合速率加快。光照强度、温度和二氧化碳浓度对光合作用的影响是综合性的。

（1）光反应中，光合色素吸收的光能一部分用于水的光解外，一部分用于ATP的合成，暗反应的场所在叶绿体基质，故催化CO2固定的酶存在于叶绿体基质。追踪元素的变化轨迹，可用同位素示踪法（同位素标记法）。

（2）在大气CO2浓度条件下，干旱胁迫会使植物叶片的光合作用强度下降，适当提高CO2浓度能减轻干旱胁迫对叶片光合作用的影响。通过实验验证，根据实验单因素原则和对照原则设计实验：设计实验组，在大气CO2浓度下，在正常湿度和干旱条件下处理植物叶片，过一段时间后测定光合作用强度，在提高CO2浓度下，在正常湿度和干旱条件下处理植物叶片，过一段时间后测定光合作用强度对比后，如果提高CO2浓度后，干旱胁迫时，光合作用强度高于正常大气CO2浓度时光合作用强度，则验证实验结果。