Question

光合作用是植物体基本的物质代谢和能量代谢，以下是光合作用的实验，请回答相关问题：

（1）实验一：取长势一致、无病害的青桐木幼苗随机均分为甲、乙、丙三个组，分别置于以下条件下培养，一段时间后测得其叶片的叶绿素a、叶绿素b的含量及最大净光合速率如表。请据表回答下列问题：

①干旱土壤中的作物光合作用弱的原因，一是光反应产生的______减少，从而使暗反应受阻；二是影响叶片气孔的开闭，使暗反应合成的______减少，进而生成的（CH₂O）减少。

②与乙组相比，丙组最大净光合作用强度大，导致该差异的内因是丙组幼苗叶片中的______含量多。根据上述实验结果，当处于弱光的冬春季时，若提高青桐木幼苗光合作用强度，可适当减少______。

（2）实验二：为了选择适宜栽种的作物品种，研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点和光饱和点，结果如图和如图，请回答以下问题：

（注：植物体光合作用速率与呼吸作用速率相等时所需的光照强度称为光补偿点；光合作用速率达到最大时所需的最小光照强度称为光饱和点）

①最适宜在果树林下套种的品种是______，最适应较高光强的品种是______。

②叶绿体中光反应产生的能量既用于三碳化合物的还原，也参与叶绿体中生物大分子______等的合成。

③在光合作用过程中，CO₂与RuBP（五碳化合物）结合的直接产物是磷酸丙糖（TP），TP的去向主要有三个。如图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图。

淀粉运出叶绿体时先水解成TP或葡萄糖，后者通过叶绿体膜上的载体运送到______，合成蔗糖，运出叶肉细胞。

Answer

[H]、ATP C3 叶绿素a、叶绿素b含量 供水 S2 S3 核酸、蛋白质 细胞质基质

【解析】

据表对比甲、乙、丙三组实验数据可知，光照强弱对叶绿素a、b含量影响不大，但弱光下最大净光合速率明显下降；在相同条件下，减少供水，叶绿素a、b含量差异较大，最大净光合速率差异不大，所以当青桐木幼苗处于冬春栽培季节，可适当减少供水，以提高其光合作用强度。光的补偿点是植物光合作用速率与呼吸作用速率相等时所需要的光照强度，光的饱和点是植物最大光合作用强度需要的最低光照强度，由图1可知，三种植物光的补偿点是S1>S3>S2，由图2可知，光的饱和点是S3>S1>S2。

（1）①干旱土壤中的作物光合作用弱的原因，一是光反应产生的[H]、ATP减少，从而使暗反应受阻；二是影响叶片气孔的开闭，导致叶片细胞吸收的二氧化碳减少，使暗反应合成的C3减少，进而生成的（CH2O）减少。

②分析表格数据，与乙组相比，丙组最大净光合作用强度大，导致该差异的内因是丙组幼苗叶片中的叶绿素a、叶绿素b含量含量多。根据上述实验结果，丙组最大净光合速率大于乙组，当处于弱光的冬春季时，若提高青桐木幼苗光合作用强度，可适当减少供水。

（2）①果树林下光照较弱，适合S2品种的种植，因为S2需要较低的光照即可达到光补偿点，据图2可知，最适应较高光强的品种是S3。

②叶绿体中光反应产生的能量既用于三碳化合物的还原，也参与叶绿体中生物大分子核酸、蛋白质等的合成。

③淀粉运出叶绿体时先水解成TP或葡萄糖，后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质基质，合成蔗糖，运出叶肉细胞