Question

将植物暴露在过高的光照条件下，叶片会耗散掉吸收的过剩光能，以保护光合器官。图1表示某阴生植物的光合放氧速率、过剩光能与光照强度的关系，其中虚线表示该植物光合速率不受任何限制时的理论上的光合放氧速率。图2是某科研小组在探究环境因素对黄瓜幼苗光合作用影响时所得到的实验结果（图2中lx为光照强度单位）。请据图回答下列问题：

（1）据图1分析可知，当光照强度大于200μmol·m^-2·s^-1时，随着光照强度的升高，该植物对其所吸收光能的耗散量会__________。与阴生植物相比，在相同的光照条件下，阳生植物光合作用所耗散掉的过剩光能_______(填“较小”“相当”或“较大”)。

（2）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的光合速率_____，原因是________________________________。

（3）据图2分析可知，当环境中CO₂浓度为200 mg·L^-1时，黄瓜幼苗固定的CO₂可来自______（填“呼吸作用”“外界环境”或“呼吸作用和外界环境”）。d点净光合速率大于c点，原因是_____________。

Answer

逐渐增大 较小 较小 该突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损 呼吸作用 在CO2充足的情况下，d点光照强度较c点更强，光合速率大，而呼吸速率相同，因而d点的净光合速率大于c点

【解析】

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、据图1分析可知，实验的自变量是光照强度，因变量是两种光合放氧速率。理想条件下的光合放氧速率鱼光照强度呈正相关，而实际光合放氧速率随着光照强度的增加而表现为先增加后维持稳定。

（1）据图分析，当光照强度大于200μmol•m-2•s-1时，随着光照强度的升高，两条曲线之间的差值逐渐增大，说明植物对其所吸收光能的耗散量逐渐增大；与阴生植物相比，在相同的光照条件下，阳生植物光合作用需要的光能较多，则所耗散掉的过剩光能较小。
（2）根据题意分析，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。

（3）由图2可知，当环境中CO2浓度为200 mg•L-1时，黄瓜幼苗的光合作用与呼吸作用速率相等，光合作用固定的CO2全部来自呼吸作用释放的CO2。d点与c点相比，CO2浓度相同，但d点的光照强度高于c点，由此说明在CO2充足的情况下，由于d点光照强度更强，因此其光合速率也更大，又因为两者的呼吸速率相同，因而d点的净光合速率大于c点。