Question

研究人员对某植株幼苗在不同光强度下净光合速率的日变化进行研究。设置了全光照(L₀)、一层遮荫(L₁，辐射强度相当于全光照60%)、二层遮荫(L₂，辐射强度相当于全光照25%）3种环境。

(1)光合作用的色素存在于叶肉细胞的________(结构)，光合作用包括________和________两个阶段。

(2)据图所知，存在“光合午休”现象的光环境有________，请尝试解释上述“光合午休”的原因：_____________。

(3)据图推测，在人工育苗过程中，能够较好满足该植株幼苗生长发育的需求的光照条件是__________，原因是：________________________。

(4)对植株进行长期遮光处理后，进一步观察发现叶片的气孔直径变小，密度减少，为探究这种适应性的变化是否可遗传，请写出实验设计思路________。

Answer

类囊体（类囊体薄膜或叶绿体或叶绿体基粒） 光反应 暗反应 L0和L1 光照过强，部分气孔关闭，CO2吸收量减少，光合速率下降 L1 （一层遮荫或60%全光照） 与其他两种光环境相比，一层遮荫的净光合量较大，有机物积累较多 播种受遮光处理产生的种子，得到的幼苗按照全光照条件培养一段时间，测定该植株叶片的气孔直径和密度。

【解析】

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。

(1)光合作用的色素存在于叶肉细胞的叶绿体的类囊体薄膜上，光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。

(2)据图所知，在L0和L1条件下，绘制的曲线中存在“光合午休”现象，请尝试解释上述“光合午休”的原因是光照过强，植物的自我保护性的适应，使得部分气孔关闭，CO2吸收量减少，光合速率下降。

(3)图中显示，L1光照条件与其他两种光环境相比，L1光照条件下的净光合量较大，有机物积累较多。故在人工育苗过程中，L1光照条件能够较好满足该植株幼苗生长发育的需求。

(4)对植株进行长期遮光处理后，进一步观察发现叶片的气孔直径变小，密度减少，说明植株的气孔性状发生了变异，为探究这种适应性的变化是否可遗传，实验设计思路如下：

播种受遮光处理产生的种子，得到的幼苗按照全光照条件培养一段时间，测定该植株叶片的气孔直径和密度。若植株叶片的气孔直径和密度没有改变，说明该变异是可遗传的变异；若气孔大小恢复之前的的状态，则该变异是不可遗传的变异。