Question

【题目】为研究环境因素对水稻突变型植株和野生型植株光合速率的影响，进行了相关实验， 结果如图所示。（图 1 是在 30℃下测得的光强度对两种植株光合速率的影响；图 2 在光强度为1000μ mol·m-2·s-1 下测得温度对光合速率的影响）

回答下列问题：

（1）本实验的自变量有_________，因变量检测指标是_________O2 的释放量。在 100μ mol·m-2·s-1 光强度条件下，野生型植株叶肉细胞产生 ATP 的细胞器有_________________。

（2）30℃条件下水稻的突变型植株若处于光补偿点，其叶肉细胞的光合速率_________（填“大于”、“等于”、“小于”）呼吸速率。若选择野生型植株在 25℃条件下重复图 1 相关实验，则 A 点向______方移动。

（3）若突变型植株在 400μ mol·m-2·s-1 光强度条件下进行图 1 相关实验时，突然将光强度增大到1000μ mol·m-2·s-1，短时间内叶绿体内的 RuBP 含量将__ 。持续一段时间之后光合速率不再增大，其限制因素主要是______。

（4）给水稻提供 C18O2 和 H2O，释放的氧气中含有 18O 是由于____________。

Answer 1

【答案】光强度、温度、植株类型 单位时间单位叶面积内 叶绿体和线粒体 大于 左下 增多 光强度和温度 C18O2经光合作用产生H218O，然后光合作用利用H218O产生含18O的氧气

【解析】

光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。

（1）光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，此过程必须有光、色素、化合作用的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和还原氢。②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP。此过程将光能变为ATP活跃的化学能。

（2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物。②三碳化合物的还原，三碳化合物接受还原氢、酶、ATP生成有机物。此过程中ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。光反应为暗反应提供了[H]和ATP，[H]和ATP能够将三碳化合物还原形成有机物。

（1）分析图示可知，本实验的自变量有光强度、温度、植株类型，因变量检测指标是单位时间单位叶面积内O2 的释放量。在 100μmolm-2s-1 光强度条件下，既有光合作用，又有呼吸作用，故叶肉细胞产生 ATP 的细胞器有叶绿体和线粒体。

（2）30℃条件下水稻的突变型植株若处于光补偿点，因有些细胞不能进行光合作用，故其叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率。若选择野生型植株在 25℃条件下重复图 1 相关实验，光饱和点和最大光合速率都降低，故 A 点向左下方移动。

（3）若突变型植株在 400μmolm-2s-1 光强度条件下进行图 1 相关实验时，突然将光强度增大到1000μ molm-2s-1，三碳化合物的还原加快， RuBP 含量将增多。持续一段时间之后光合速率不再增大，其限制因素主要是光强度和温度。

（4）水稻提供 C18O2 和 H2O，C18O2经光合作用产生H218O，然后光合作用利用H218O产生含18O的氧气。