Question

水分是影响植物生长的环境因子之一。下图A—D分别表示某植物在不同条件下测得的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO₂浓度（Ci）和RuBP羧化酶活性（催化CO₂固定的酶）等变化结果。据图回答下列问题：

（1）本实验的可变因素是________________________________________；水在光反应中分解的产物________________为碳反应的正常进行起重要作用。

（2）要检测RuBP羧化酶活性，需对植物叶片剪切成小片，加入相应的缓冲液后，在低温条件下经___________处理得到相应的匀浆，然后再经冷冻离心取___________（填悬液、上清液或沉淀），作酶活性检测。

（3）与第6d时比较，第15d时植物叶肉细内的三碳酸含量将相对较____________。干旱胁迫3～6d时，Pn增加对该植物生存的好处是_________________________________，据图推测引起该指标增加的最可能原因是_________________________________。

Answer

干旱胁迫及其处理时间 氢（H+和e-） 研磨 上清液 低 积累更多有机物以利于提高对干旱的适应能力 呼吸速率明显下降

【解析】

分析题意和曲线图呈现的信息可知：该实验的目的是探究干旱胁迫及其处理时间对植物净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和RuBP羧化酶活性的影响。干旱胁迫能导致植物的气孔导度和RuBP羧化酶活性均降低。在干旱胁迫初期，干旱处理组的净光合速率和胞间CO2浓度均大于对照组。

(1) 分析图示信息可知：本实验的可变因素（自变量）是干旱胁迫及其处理时间。水光解后产生的氢（H+和e-）在光下将NADP+还原为NADPH。NADPH是碳反应中将二氧化碳还原为糖的能源物质。

(2) 检测RuBP羧化酶活性，需要先将该酶从细胞中提取出来，为此需要将叶片剪切成小片，加入相应的缓冲液后在低温条件下经研磨处理得到相应的匀浆，然后再经冷冻离心取上清液（因为该酶存在于上清液中），进行酶的活性检测。

(3) 由图可知：与第6d时比较，第15d时植物叶片的气孔导度、叶肉细胞中的RuBP羧化酶的活性、胞间CO2浓度均降低，导致二氧化碳固定速率变慢，所以三碳酸含量将相对较低。干旱胁迫3～6d时，净光合速率（Pn）增加，使该植物能够积累更多的有机物以利于提高对干旱的适应能力。干旱胁迫3～6d时，植物叶片的气孔导度、叶肉细胞中的RuBP羧化酶的活性均降低，引起碳反应速率下降，实际光合速率降低，但净光合速率（Pn）增加，而净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率。可见，净光合速率增加可能是呼吸速率明显下降所致。