Question

20．表为土壤含水量对某种果树叶片光合作用影响的实验数据．请回答下列问题：

组别	土壤含水量	光合速率（μmolCO2•m-2•s-1）	气孔导度（mmol•m-2•s-1）	细胞间CO2浓度（μmol•mol-1）	注：土壤能保持的水分最多时，土壤含水量为100%；气孔导度是气孔开放程度的指标，气孔导度越大，气孔开得越大．
A	75%	15.4	438.7	296.2
B	61%	13.8	349.3	271.5
C	47%	10.2	243.6	262.1
D	33%	4.4	115.9	308.2

（1）当土壤含水量由75%降至47%时，叶片光合速率下降的主要原因是水分供应减少，导致气孔导致下降，3-磷酸甘油酸的生成速率减小，进而因ATP和NADPH的积累导致光反应速率减小．
（2）当土壤含水量由47%降至33%时，叶片光合速率和气孔导度都大幅度减小，而细胞间CO₂浓度反而上升．原因可能是严重缺水致光合膜受损；也可能是严重缺水致光合产物输出减慢．如果光合膜受损，则叶绿素含量的变化是减小；如果光合产物输出减慢，则三碳糖合成为淀粉而积累在叶绿体中．
（3）一段时间后对A、B、C三组进行叶面喷水处理，发现只有B组气孔导度能增加．这说明A组不缺水．C组植株中使气孔关闭的激素是脱落酸．
（4）一段时间后提高C、D两组的土壤含水量至60%，发现C组光合速率增大，D组光合速率无变化，说明D组叶绿体因严重缺水而受损．

Answer 1

分析 据表分析：分析表格中的数据可知，定范围内土壤含水量越高，气孔导度越大，植物净光合作用速率越大，即气孔导度与净光合速率正相关，原因是一定范围内土壤含水量越高，植物叶肉细胞内通过渗透作用吸水越多，气孔开放程度越大，植物对二氧化碳的吸收越多．随着土壤含水量降低，气孔导度降低，胞间CO₂并未因光合作用消耗而降低，反而逐渐升高．

解答 解：（1）据表分析，土壤含水量由75%降至47%时，叶片光合速率下降的主要原因是水分供应减少，导致气孔导致下降，导致光合作用需要的二氧化碳供应不足，3-磷酸甘油酸的生成速率减少，同时暗反应消耗的ATP和NADPH减少，导致其含量升高抑制光反应的进行，光反应速率也随之下降．
（2）光合作用的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，光合膜即类囊体膜受损，则叶绿素含量减少，如果光合产物输出减慢，蔗糖不能在细胞质基质合成，导致三碳糖在叶绿体基质中合成为淀粉而积累在叶绿体中．
（3）一段时间后对A、B、C三组进行叶面喷水处理，发现只有B组气孔导度能增加．原因可能是A组作为不缺水．脱落酸与气孔的开闭有关，故C组植株中使气孔关闭的激素是脱落酸．
（4）题干所述现象可能的原因是D组水分亏缺导致叶绿体片层结构破坏，影响光反应的进行，补水以后光合作用不能恢复．
故答案为：
（1）减小  ATP和NADPH 
（2）减小  淀粉
（3）不缺水  脱落酸 
（4）受损

点评 本题结合表格主要考查影响光合作用的环境因素，意在强化学生对影响光合作用的环境因素的相关知识的理解与运用．