Question

研究表明，随着干旱胁迫的加剧，烟草光合作用的强度明显降低。某研究小组设置对照、轻度干旱和重度干旱三个处理水平，分别对烟草的光合生理特性进行研究。实验结果如下图所示。其中，净光合速率（umolCO₂/（m²·s））是指真正光合速率减去呼吸速率；胞间CO₂浓度（umolCO₂/mol）是指叶片细胞间的CO₂浓度；气孔导度[mol H₂O/（m²·s）是指叶片气孔张开的程度。回答下列问题。

（1）不同干旱胁迫下，烟草叶片的气孔导度均呈现不同程度的下降，可能是烟草植物体内________含量增加所起到的调节作用所致。

（2）图示表明：干旱胁迫条件下，烟草的净光合速率虽有不同程度的下降，但仍能维持一定的光合作用水平。此时叶肉细胞叶绿体中生成的ATP主要用于_________。若将该植物突然给予遮光处理，则RuBP的含量将下降，原因是__________。

（3）从本实验看，干旱胁迫下烟草胞间CO₂浓度和净光合速率呈现________（填“正”或“负”）相关。研究者认为可能的原因有：①水分亏缺导致________破坏，从而直接影响光反应；②干旱胁迫导致将CO₂还原为__________的酶活性减弱；③光合产物的输出变慢，导致细胞内光合产物积累，阻碍了CO₂的吸收利用。

（4）另有研究显示，干旱胁迫下植物叶片净光合速率和胞间CO₂浓度均呈现下降趋势，这种相关性说明该植物光合速率的降低可能原因是_________引起的胞间CO₂浓度降低的结果。浇水可解除干旱胁迫，请用文字和箭头形式说明给烟草浇H₂¹⁸O形成C₆H₁₂¹⁸O₆的过程中氧原子的转移途径：__________。

Answer

脱落酸 三碳酸的还原 短期内光反应的产物ATP和NADPH下降，导致RuBP的合成速率减慢，而RuBP和CO2结合成三碳酸的速率不变 负 类囊体膜 三碳糖（三碳糖磷酸） 气孔导度下降（气孔关闭） H218O→C18O2→C6H1218O6

【解析】

本题主要考查影响光合作用的环境因素。

1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。

2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。

3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。

4、光反应

5、碳反应

（1）脱落酸为逆境激素，不同干旱胁迫下，烟草叶片的气孔导度均呈现不同程度的下降，可能是烟草植物体内脱落酸含量增加所起到的调节作用所致。

（2）图示表明：干旱胁迫条件下，烟草的净光合速率虽有不同程度的下降，但仍能维持一定的光合作用水平。此时叶肉细胞叶绿体中生成的ATP主要用于碳反应中三碳酸的还原。若将该植物突然给予遮光处理，短期内光反应的产物ATP和NADPH下降，导致RuBP的合成速率减慢，而RuBP和CO2结合成三碳酸的速率不变，则RuBP的含量将下降。

（3）从本实验看，干旱胁迫下烟草胞间CO2浓度和净光合速率呈现负相关。研究者认为可能的原因有：①水分亏缺导致类囊体薄膜破坏，从而直接影响光反应；②干旱胁迫导致将CO2还原为三碳糖的酶活性减弱；③光合产物的输出变慢，导致细胞内光合产物积累，阻碍了CO2的吸收利用。

（4）另有研究显示，干旱胁迫下植物叶片净光合速率和胞间CO2浓度均呈现下降趋势，这种相关性说明该植物光合速率的降低可能原因是气孔关闭引起的胞间CO2浓度降低的结果。浇水可解除干旱胁迫。给烟草浇H218O形成C6H1218O6的过程中氧原子的转移途径：H218O参与柠檬酸循环，产生还有同位素标记的二氧化碳，在光合作用中碳反应中C18O2被固定，最终形成C6H1218O6，因此转移路径为H218O→C18O2→C6H1218O6。