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、過剩光能與光照強度的關系，其中虛線表示該植物光合速率不受任何限制時的理論上的光合放氧速率。圖2是某科研小組在探究環境因素對黃瓜幼苗光合作用影響時所得到的實驗結果（圖2中lx為光照強度單位）。請據圖回答下列問題：

（1）光合作用產生的O2來自光反應中__________的過程；吸收的CO2用于暗反應，在__________中進行。

（2）據圖1分析可知，當光照強度大于200μmol·m-2·s-1時，隨著光照強度的升高，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”或“較大”）。

（3）強光下，激發態葉綠素會與氧分子反應形成單線態氧而損傷葉綠體，而類胡蘿卜素可快速淬滅激發態葉綠素，起保護葉綠體的作用。缺乏類胡蘿卜素的突變體的光合速率__________，原因是__________________________________________________。

（4）據圖2分析可知，當環境中CO2濃度為600mg·L-1時，d點凈光合速率大于c點，原因是__________________________________________________。

Answer 1

【答案】水在光下分解（或水光解） 葉綠體中的基質 增大 較小 減弱 該突變體無法淬滅激發態葉綠素，而使葉綠體受損 d點比c點的光照強，其光合作用增強幅度較大，而其呼吸作用變化較小

【解析】

據圖圖1實驗的自變量是光照強度，因變量是兩種光合放氧速率。理想條件下的光合放氧速率與光照強度呈正相關，而實際光合放氧速率隨著光照強度的增加而表現為先增加后維持穩定。圖2實驗的自變量是二氧化碳濃度和光照強度，因變量是光合強度，圖示表明，隨著二氧化碳濃度和光照強度的增加，光合強度先增加后穩定，且光照越強光合強度相對也越強。據此分析作答。

（1）光合作用產生的O2來自光反應中水的光解過程；吸收的CO2用于暗反應，在葉綠體基質中進行。

（2）據圖分析，當光照強度大于200μmol·m-2·s-1時，隨著光照強度的升高，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。

（3）根據題意分析，缺乏類胡蘿卜素的突變體無法淬滅激發態葉綠素而使葉綠體受損，所以其光合速率較小。

（4）據圖2分析可知，當環境中CO2濃度為600mgL-1時，d點與c點相比，在CO2充足的情況下，d點光照強度較c點更強，光合速率大，而呼吸速率變化較小，因而d點的凈光合速率大于c點。