Question

【题目】袁隆平团队研发的海水稻具有较强的耐盐碱、抗干旱的能力，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，得到了光合速率等生理指标日变化趋势，如图所示。请回答下列相关问题：

(1)8:00到10:00光合速率升高的原因有：

①温度升高，光合作用酶活性增强；

②___________________________；

③__________________________________。

(2)推测导致12:00时光合速率出现低谷的环境因素主要是___________(填“光照强度”或“CO2浓度”)。

(3)在14:00时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中[H]含量的变化是______（填“增多”、“减少”或“不变”）。

(4)为验证缺镁对海水稻光合作用的影响，设完全培养液(A组)和缺镁培养液(B组)，在特定条件培养海水稻，一定时间后检测其光合作用速率。

实验结果为B组______A组(填“>”、“<”或“=”)，说明缺镁影响光合作用的进行，原因是____________。

Answer 1

【答案】②光强增大，光反应速率加快 ③气孔导度增加，CO2吸收量增加，暗反应速率加快（②③答案可互换） 光照强度 减少 < 缺镁影响叶绿素合成，影响光反应

【解析】

结合题意分析图解：图中光合速率的曲线可以看出，在10：00左右时，光合速率相对量最大；但是在12：00时出现低谷，正常情况下这可能是由于气孔关闭导致的，但是此时的气孔导度最大，因此可排除二氧化碳的影响。蒸腾作用和气孔导度均在12：00时达到最高点。Mg是合成叶绿素的原料之一，缺镁叶绿素含量少，吸收、传递、转化的光能少，因此光饱和点降低。

（1）图中8：00到10：00光合速率升高，可能的原因有：：①温度升高，光合作用酶活性增强，进而提高了光合速率；②光强增大，光反应速率加快，促进暗反应过程中三碳化合物的还原，从而提高了光合速率；③气孔导度增加，CO2吸收量增加，暗反应速率加快，导致光合速率升高。
（2）根据以上分析已知，12：00时光合速率出现了低谷，而此时气孔导度最大，说明不是二氧化碳限制了光合作用的进行，因此此时限制光合速率的主要因素是光照强度。
（3）在14：00时若适当提高CO2浓度，则生成的三碳化合物增加，导致消耗ATP和[H]增加，因此短时间内叶绿体中[H]含量减少。
（4）由于镁是叶绿素的组成元素，缺镁影响叶绿素合成，影响光反应，因此A组光合速率大于B组（缺镁）。