Question

【題目】研究人員對(duì)某植株幼苗在不同光強(qiáng)度下凈光合速率的日變化進(jìn)行研究。設(shè)置了全光照(L0)、一層遮蔭(L1，輻射強(qiáng)度相當(dāng)于全光照60%)、二層遮蔭(L2，輻射強(qiáng)度相當(dāng)于全光照25%）3種環(huán)境。

(1)光合作用的色素存在于葉肉細(xì)胞的________(結(jié)構(gòu))，光合作用包括________和________兩個(gè)階段。

(2)據(jù)圖所知，存在“光合午休”現(xiàn)象的光環(huán)境有________，請(qǐng)嘗試解釋上述“光合午休”的原因：_____________。

(3)據(jù)圖推測(cè)，在人工育苗過程中，能夠較好滿足該植株幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的需求的光照條件是__________，原因是：________________________。

(4)對(duì)植株進(jìn)行長(zhǎng)期遮光處理后，進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)葉片的氣孔直徑變小，密度減少，為探究這種適應(yīng)性的變化是否可遺傳，請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路________。

Answer 1

【答案】類囊體（類囊體薄膜或葉綠體或葉綠體基粒） 光反應(yīng) 暗反應(yīng) L0和L1 光照過強(qiáng)，部分氣孔關(guān)閉，CO2吸收量減少，光合速率下降 L1 （一層遮蔭或60%全光照） 與其他兩種光環(huán)境相比，一層遮蔭的凈光合量較大，有機(jī)物積累較多 播種受遮光處理產(chǎn)生的種子，得到的幼苗按照全光照條件培養(yǎng)一段時(shí)間，測(cè)定該植株葉片的氣孔直徑和密度。

【解析】

影響光合作用的環(huán)境因素。
1、溫度對(duì)光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱。
2、二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。
3、光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。

(1)光合作用的色素存在于葉肉細(xì)胞的葉綠體的類囊體薄膜上，光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。

(2)據(jù)圖所知，在L0和L1條件下，繪制的曲線中存在“光合午休”現(xiàn)象，請(qǐng)嘗試解釋上述“光合午休”的原因是光照過強(qiáng)，植物的自我保護(hù)性的適應(yīng)，使得部分氣孔關(guān)閉，CO2吸收量減少，光合速率下降。

(3)圖中顯示，L1光照條件與其他兩種光環(huán)境相比，L1光照條件下的凈光合量較大，有機(jī)物積累較多。故在人工育苗過程中，L1光照條件能夠較好滿足該植株幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的需求。

(4)對(duì)植株進(jìn)行長(zhǎng)期遮光處理后，進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)葉片的氣孔直徑變小，密度減少，說明植株的氣孔性狀發(fā)生了變異，為探究這種適應(yīng)性的變化是否可遺傳，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路如下：

播種受遮光處理產(chǎn)生的種子，得到的幼苗按照全光照條件培養(yǎng)一段時(shí)間，測(cè)定該植株葉片的氣孔直徑和密度。若植株葉片的氣孔直徑和密度沒有改變，說明該變異是可遺傳的變異；若氣孔大小恢復(fù)之前的的狀態(tài)，則該變異是不可遺傳的變異。