Question

某兴趣小组用不同浓度的赤霉素溶液处理某植物，测量其光合作用的相关指标（如图所示）。光饱和点是光合作用最强时最低的光照强度（除光饱和点外，其他数据都在相同且适宜条件下测得）。回答下列问题：

（1）植物固定CO₂的具体部位是_____。葡萄糖在体内氧化分解释放能量供给生命活动所需，其中在细胞质基质产生的物质有___________________________。

（2）据图分析，赤霉素能________（填“降低”“提高”或“不影响”）光饱和点。用质量浓度为60mg/L的赤霉素处理组光合速率小于其他组的限制因素_______（填“是”或“不是”）胞间CO₂浓度，据图分析理由是________________________________________。

（3）赤霉素会影响光合作用，具体表现是低浓度的赤霉素促进光合作用，高浓度的赤霉素则抑制光合作用，其反应的生理原因最可能是__________________________________________。

（4）强光下，激发态叶绿素会与氧分子反应形成单线态氧而损伤叶绿体，然而类胡萝卜素可快速淬灭激发态叶绿素，起保护叶绿体的作用。缺乏类胡萝卜素的突变体，光合速率_______，原因是_______________________________________________________。

Answer

叶绿体基质 丙酮酸和【H】 提高 不是 质量浓度为60mg/L的赤霉素处理组光合速率小于其他组，而胞间CO2浓度大于其他组，说明限制光合速率的因素不是胞间CO2浓度 叶绿素的合成改变，导致光合速率也随之改变 降低（或下降） 该突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损

【解析】

据图用40mg/L以下浓度的赤霉素处理植物，随着浓度的升高，植物的叶绿素含量、气孔开放度、光饱和点和光合速率均不断升高，超过该浓度后，4个指标均下降；但胞间二氧化碳浓度的变化与上述变化相反。据此分析作答。

（1）光合作用的暗反应包括CO2的固定和三碳化合物的还原，其具体部位是叶绿体基质。葡萄糖在细胞质基质中发生细胞呼吸的第一阶段，产生丙酮酸和【H】，并释放少量能量。

（2）据图可知，赤霉素能提高光饱和点。用质量浓度为60mg/L的赤霉素处理组光合速率小于其他组，而胞间CO2浓度大于其他组，说明限制光合速率的因素不是胞间CO2浓度。

（3）由图中曲线可知，随着赤霉素浓度的增加，叶绿素含量、光合速率都先上升后下降，说明低浓度的赤霉素促进光合作用，高浓度的赤霉素抑制光合作用，其反应的生理原因最可能是叶绿素的合成改变，导致光合速率也随之改变。

（4）缺乏类胡萝卜素的突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损，所以其光合速率较小。