Question

花生常因与其他作物间作、套种而造成遮光问题，某科研小组为探究苗期不同遮光程度对花生光合作用速率的影响，选取花育22号花生品种作为实验材料，将长势相似的幼苗随机分为A、B、C三组，遮光率分别为0、50%、85%，遮光时间从花生出苗到花针期(出苗后30天)。拆除遮阴网后用不同光照强度照射三组花生幼苗并测定光合速率，实验结果如图所示。请回答下列问题：

（1）叶绿素主要分布在叶绿体的______________________上，其功能是________________________________________________。

（2）光照强度约为1000µmol·m^-2·s^-1的条件下，B、C两组幼苗的生长速度理论上相同，理由是_____________________________________________________________________。

（3）实验中当光照强度大于1200µmol·m^-2·s^-1，随花生苗期遮光程度增强，花生植株对光能的利用率______________________。若在林荫下种植该品种花生，为利于增产可采取的有效措施是__________。

（4）为进一步阐明遮光处理对光合作用的影响机理，遮光处理一段时间后研究者进行了相关指标的测定(RUBP羧化酶催化CO₂的固定)，数据如下表：

光照强度	叶绿素含量（mg·g^-1）	C3的最大消耗速率 （µmol·m^-2·s^-1）	RUBP羧化酶活性（µmol·min^-1g^-1）
对照组	1．97	32．5	510
遮光50%	2．30	15．8	320
遮光85%	2．76	10．2	180

①曲线图中，较强光照强度下，B、C组的光合速率低于A组的原因是_______________________________。

②曲线图中，光照强度低于600µmol·m^-2·s^-1的条件下，C组光合作用速率较高的原因是____________________________。

Answer

类囊体薄膜 捕获光能 该光照强度下，两组幼苗的净光合速率相等（积累的有机物的量相等） 越低 在花生苗期适当遮光一段时间 遮光处理使得植物RUBP羧化酶活性降低，CO2固定的速率降低 弱光能促进叶绿素的合成，促进光能的吸收

【解析】

根据题干信息和图形分析，该实验的自变量是光照强度、遮光程度（遮光率），因变量是光合速率，图中曲线与横坐标相交的点代表光补偿点，此时植物的光合速率与呼吸速率相等；根据表格分析，在实验范围内，与对照组相比，随着遮光程度的增加，叶绿素的含量逐渐增加，C3的最大消耗速率逐渐降低，RUBP羧化酶活性逐渐降低。

（1）叶绿素主要分布于叶绿体的类囊体薄膜上，其功能是捕获光能。

（2）据图分析，光照强度约为1000µmol·m-2·s-1的条件下，B、C两曲线相交，说明两组幼苗的净光合速率相等（积累的有机物的量相等），因此两组幼苗的生长速度理论上相同。

（3）据图分析，当光照强度大于1200µmol·m-2·s-1时，净光合速率为A组>B组>C组，说明随花生苗期遮光程度增强，花生植株对光能的利用率越来越低；结合曲线图分析可知，较弱光照强度时，C组的净光合速率较高，因此若在林荫下（光照较弱）种植该品种花生，为利于增产可采取的有效措施是在花生苗期适当遮光一段时间。

（4）①根据表格分析可知，随着遮光程度的增加，植物RUBP羧化酶活性降低，导致CO2固定的速率降低，所以曲线图中，较强光照强度下，B、C组的光合速率低于A组。

②根据表格分析已知，随着遮光程度的增加，叶绿素的含量逐渐增加，说明弱光能促进叶绿素的合成，促进光能的吸收，所以曲线图中，光照强度低于600µmol·m-2·s-1的条件下，C组光合作用速率较高。