Question

【题目】如图为某植物的光合作用过程模式图，字母A-G表示物质或结构，某科研小组研究了DA-6（一种新型植物生长调节剂）对西瓜光合作用的影响，其相关指标测定（Rubisco是暗反应的关键酶）结果如下表，请回答下列有关问题：

DA-6对西瓜光合作用的影响实验结果记录表

组别	处理	光合速率 （mmol·m-2·s-1）	气孔导度 （mmol·m-2·a-1）	相同二氧化碳浓度 （mmol·m-2·s-1）	Rubisco活性 （umol·m-2·s-1）
①	不遮光+清水	10．1	0．16	260	38．2
②	不遮光+DA-6	15．2	0．24	255	42．1
③	遮光+清水	8．3	0．14	278	25．3
④	遮光+DA-6	13．4	0．23	269	35．7

（1）图中产生物质A的结构是______________，D物质为______________。

（2）据图推测类囊体腔中积累H+的生理意义最可能是__________________________________________。

（3）气孔导度表示气孔开放的程度。该研究能说明，在遮光条件下光合速率下降的主要影响因素不是气孔导度，可以证明此结论的实验组别有______________。

A．①② B．①③ C．③④ D．②④

（4）DA-6可提高西瓜叶片的光合速率。从表数据进行推测，DA-6提高西瓜叶片光合速率作用机制是：DA-6可以____________________________，从而提高光合作用的速率。

Answer 1

【答案】类囊体薄膜（类囊体） NADP+（辅酶Ⅱ） 形成膜内外两侧的H+浓度差，有利于 ATP 的合成 BD 增大气孔导度，增加 CO2 吸收量，同时能提高 Rubisco 活性，加快碳反应速率

【解析】

分析题图：图中A为氧气，B是ADP与Pi，C是ATP，D为NADP+，物质E为NADPH，F是二氧化碳，G是氢离子通道蛋白；分析表格数据可知，在遮光与不遮光条件下，施加DA-6后西瓜光合速率均比清水组高。

（1）图中物质A是O2，由H2O在光下分解产生，场所是类囊体；物质D为NADP+。

（2）类囊体腔中的H+达到一定浓度时，可经类囊体膜上的ATP合成酶复合体穿过膜进入基质，同时将能量传递给ADP，使ADP和Pi合成ATP，故其意义是形成膜内外两侧的 H+浓度差，有利于 ATP 的合成。

（3）实验设计要设置对照试验，且为增加实验的科学性和说服力，无关变量保持一致，故能够证明气孔导度不是遮光条件下光合速率下降的主要限制因素的组别是①③或②④。

（4）从表格数据可知，与清水组（对照）相比，施加DA-6后西瓜的Rubisco 活性和气孔导度均有所增加，故推测DA-6 提高西瓜叶片光合速率作用机制是：DA-6 通过增大气孔导度，增加 CO2 吸收量，同时能提高 Rubisco 活性，加快碳反应速率，从而提高光合作用的速率。