Question

科研人员对一种气孔发育不良的拟南芥突变体进行研究，得到如图所示的结果。回答下列问题。

（l）光照强度为750μmol．m^-2．s^-1时，野生型拟南芥每秒固定CO₂的量是___μmol．m^-2．。

（2）据图可知，气孔发育不良会影响拟南芥的 __________填“光合作用”“吸作用”或“光合作用和呼吸作用”）。

（3）弱光下，野生型和突变体的光合作用强度无显著差异，原因是__________ 。

（4）据图可知，光照强度为250-1250μmol．m^-2．s^-1时，限制突变体光合作用强度的自身因素可能是_________，环境因素是 _______________ 。

Answer

15 光合作用 弱光下，光合作用光反应强度较弱，产生的ATP和[H]少，限制了暗反应的速率，植物对CO2的需求量小，故气孔发育不良对植物光合作用强度无影响 气孔发育不良 光照强度

【解析】

分析题图：野生型与突变体在光饱和点之前曲线重合，说明在P点之前两者无明显变化，在P点后，随着光照强度的增强，野生型二氧化碳的吸收量比突变型更多，净光合速率更大。

（1）在光照强度为0时植物只进行有氧呼吸，图中光照强度为0点对应的纵坐标表示植物有氧呼吸速率，图中野生型和突变体的有氧呼吸速率为5μmol．m-2．s-1，光照强度为750μmol．m-2．s-1时，野生型拟南芥净光合速率为10μmol．m-2．s-1，总光合速率=净光合速率+呼吸速率，即野生型拟南芥每秒固定二氧化碳的量是10+5=15μmol．m-2．s-1。

（2）据图可知，气孔发育不良会影响拟南芥的光合作用，但不会影响呼吸作用。

（3）弱光下，由于光照强度较弱，使得光合作用光反应强度较弱，产生的ATP和[H]少，限制了暗反应的速率，植物对CO2的需求量小，所需二氧化碳浓度较低，故气孔发育不良对植物光合作用强度无影响。

（4）在光照强度为250~1250μmol．m-2．s-1时，突变型和野生型净光合速率发生差异，此时限制突变体光合作用强度的自身因素最可能是气孔发育不良，二氧化碳吸收量不足，导致光合作用强度下降，外界环境因素是光照强度。