Question

油茶叶片光合作用合成的有机物，运输至油茶果实部位积累，叶片是“源”，果实是“库”。为研究库源比（果实与叶片数目比）和叶片光合作用强度的关系，对油茶植株进行了处理，其结果如下图所示，其他环境条件相同且适宜。回答下列问题：

（1）该实验的自变量是_____________，该实验结果表明______________________。

（2）如果摘除果实，则叶片的净光合速率将会减小，原因是___________________。

（3）茶树的Rubicon酶具有“两面性”。在CO₂浓度较高时，该酶催化C₅与CO₂反应，该过程称为_______________，该反应发生的场所在________________；在O₂浓度较高时，该酶则催化C₅与O₂反应。 Rubicon酶的“两面性”可能因为在不同环境中酶的_____________发生变化导致其功能变化。

Answer

果实与叶片数目比（库源比） 库源比越大，叶片净光合速率越高 摘除果实，叶片光合作用产生的有机物无法运到果实，有机物在叶片中积累，导致叶片光合作用速率下降，呼吸作用速率不变，从而净光合速率降低 CO2的固定 叶绿体基质 空间结构（结构）

【解析】

根据图示1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组结果表明，库源比（果与叶数目比）越大，叶片的净光合速率越高。

（1）该实验的自变量是果实与叶片数目比（库源比），该实验结果表明库源比越大，叶片净光合速率越高。

（2）摘除果实，叶片光合作用产生的有机物无法运到果实，有机物在叶片中积累，导致叶片光合作用速率下降，呼吸作用速率不变，从而净光合速率降低。

（3）茶树的Rubicon酶在CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，该反应属于CO2的固定中暗反应中的物质变化，因此Rubicon酶的存在场所为叶绿体基质；该酶具有“两面性”，在O2浓度较高时，该酶催化C5与O2反应，产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO2，其“两面性”与酶的专一性不相矛盾。Rubicon酶的“两面性”可能因为在不同环境中酶的空间结构发生变化导致其功能变化。