Question

某研究小组为了探究高浓度C0₂和高浓度0₃及二者复合处理对水稻拔节期、抽穗期、灌浆期光合作用相关生理指标的影响，进行了相关实验，其结果如图所示（气孔导度即气孔开放程度）。请回答下列相关问题：

注：CK表示对照组，C0₂浓度和0₃浓度均为正常浓度。

（1）由实验结果可知，用高浓度C0₂处理可提高水稻叶片的净光合速率。当C0₂进入水稻叶肉细胞后首先与

__________结合而被固定，该过程__________（填“需要”或“不需要”）消耗光反应产生的ATP；RuBP羧化酶参与该固定过程，由此推测该酶存在的场所为__________。

（2）能否通过图1确定在拔节期，高浓度C0₂处理水稻时，有机物的生成量最多？__________（填“能”或“不能”）。为什么？____________________________________________________________。

（3）用高浓度0₃对水稻进行处理，灌浆期其净光合速率下降，可能的原因是细胞利用C0₂的能力减弱，判断的依据是________________________________________。由图1可知，与高浓度0₃处理相比，同时升高C0₂浓度和0₃浓度可对稻光合作用产生什么影响？______________________________。

Answer

C5 不需要 叶绿体基质 不能 有机物的生成量为真正光合速率，由图1只能确定在拔节期高浓度C02处理水稻时，净光合速率最大，而各处理条件下水稻的呼吸速率未知 与CK（对照）组相比，叶片气孔导度下降，胞间CO2浓度却增加 可缓解高浓度O3导致的水稻净光合速率的降低

【解析】

试题由图1可知，和对照组相比，高浓度C02对水稻拔节期、抽穗期、灌浆期的净光合速率的影响均为提高，高浓度O3对水稻拔节期、抽穗期、灌浆期的净光合速率的影响分别为降低，且对灌浆期的净光合速率的影响很大，高浓度C02和高浓度O3二者复合处理对水稻拔节期、抽穗期、灌浆期的净光合速率的影响分别为略有降低、基本不变和大幅度降低。

由图2可知，和对照组相比，高浓度C02对水稻拔节期、抽穗期、灌浆期的气孔导度的影响分别为降低、降低和略有提高，高浓度O3对水稻拔节期、抽穗期、灌浆期的气孔导度的影响分别为大幅度降低、略有降低和略有降低，高浓度C02和高浓度O3二者复合处理对水稻拔节期、抽穗期、灌浆期的气孔导度的影响分别为大幅度降低、略有降低和略有降低。

由图3可知，和对照组相比，高浓度C02对水稻拔节期、抽穗期、灌浆期的胞间C02浓度的影响均为提高，高浓度O3对水稻拔节期、抽穗期、灌浆期的胞间C02浓度的影响基本不变，高浓度C02和高浓度O3二者复合处理对水稻拔节期、抽穗期、灌浆期的胞间C02浓度的影响均为升高。

（1）C02进入水稻叶肉细胞后被 C5 固定，C02的固定不耗能；C02的固定发生在叶绿体基质，RuBP羧化酶参与该固定过程，由此推测该酶存在的场所为叶绿体基质。

（2）有机物的生成总量等于净光合速量和呼吸量之和，从图中智能得到净光合量的变化，不知道呼吸量的变化，故无法获得有机物的生成总量。

（3）由图2和图3对比综合分析可知，与CK（对照）组相比，叶片气孔导度下降，胞间CO2浓度却增加，可知用高浓度03对水稻进行处理，灌浆期其净光合速率下降，可能的原因是细胞利用C02的能力减弱。由图1可知，与高浓度03处理相比，同时升高C02浓度和03浓度缓解高浓度O3导致的水稻净光合速率的降低