Question

【題目】為了探究空間搭載對(duì)植物光合作用的影響，研究人員以粳稻東農(nóng)416（DN416）為材料，進(jìn)行了系列研究。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）研究人員將DN416的種子空間搭載12天后，返回地面在原環(huán)境中種植，測(cè)定其幼苗的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs，氣孔張開(kāi)的程度）和葉綠素含量的變化，結(jié)果如下表。

	對(duì)照組	實(shí)驗(yàn)組
Pn	25．52士2． 32	18．46土1．30
Gs	253．62士21． 61	191．84土19．91
葉綠素含量（mg/g）	35．12	26．35

①氣孔導(dǎo)度的變化主要影響光合作用____________ 反應(yīng)階段，影響該反應(yīng)的內(nèi)部因素主要包括____________ 。

②表中數(shù)據(jù)顯示____________ ，說(shuō)明空間搭載抑制光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)，從而降低了DN416的凈光合速率。

（2）為探究空間搭載后葉綠素含量變化影響DN416光合作用的機(jī)制，研究人員做了進(jìn)一步檢測(cè)。

①光系統(tǒng)是由蛋白質(zhì)和葉綠素等光合色素組成的復(fù)合物，具有____________ 的作用，包括光系統(tǒng)Ⅰ（PSⅠ）和光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）。如圖所示，PSⅡ中的光合色素吸收光能后，一方面將水分解為氧氣和H+，同時(shí)產(chǎn)生的電子經(jīng)傳遞，可用于____________ ；另一方面，在ATP合酶的作用下，____________ 濃度梯度提供分子勢(shì)能，促使ADP與Pi反應(yīng)形成ATP。

②葉綠素?zé)晒鈪��?shù)是描述植物光合作用狀況的數(shù)值，Fo反映葉綠素吸收光能的能力，Fv/Fm反映PSⅡ的電子傳遞效率。研究人員測(cè)定了（1）中不同組別的葉綠素?zé)晒鈪��?shù)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組中Fo和Fv/Fm均比對(duì)照組低，說(shuō)明____________ 。

（3）研究人員同時(shí)研究了空間搭載對(duì)粳稻東農(nóng)423（DN423）光合作用的影響，發(fā)現(xiàn)其光合速率明顯提升。這與DN416的研究結(jié)果相反，原因可能是空間搭載對(duì)水稻光合作用的影響與不同品種間____________ 的差異密切相關(guān)。

Answer 1

【答案】暗 酶、ATP、[H]等 空間搭載后DN416的Gs和葉綠素含量均明顯降低 吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能 NADP+和H+結(jié)合形成NADPH H+ DN416葉綠素含量減少，降低了光能的吸收和轉(zhuǎn)化效率，進(jìn)而降低光合作用速率 基因型

【解析】

據(jù)表該實(shí)驗(yàn)的自變量是粳稻東農(nóng)416（DN416）是否空間搭載12天，因變量是凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs，氣孔張開(kāi)的程度）和葉綠素含量，數(shù)據(jù)表明空間搭載組的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和葉綠素含量均減小。據(jù)此分析作答。

（1）①氣孔導(dǎo)度通過(guò)影響二氧化碳的供應(yīng)來(lái)影響光合作用的暗反應(yīng)階段，影響該反應(yīng)的內(nèi)因還有光合作用的酶、pH、ATP量、[H]等。

②據(jù)表分析可知，空間搭載后DN416的Gs和葉綠素含量均明顯降低，說(shuō)明空間搭載抑制光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)，從而降低了DN416的凈光合速率。

（2）①光系統(tǒng)是由蛋白質(zhì)和葉綠素等光合色素組成的復(fù)合物，具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的作用。光合作用的光反應(yīng)階段，PSI中的光合色素吸收光能后，將水光解為氧氣、和H+，同時(shí)產(chǎn)生的電子經(jīng)傳遞，可用于NADP+和H+結(jié)合形成NADPH，同時(shí)在ATP酶的作用下，氫離子濃度梯度提供分子勢(shì)能，促使ADP與Pi反應(yīng)形成ATP。

②根據(jù)題表和題意分析可知，DN416葉綠素含量的減少，降低了光能的吸收和轉(zhuǎn)化效率，進(jìn)而降低光合作用速率，所以實(shí)驗(yàn)組中Fo和Fv/Fm均比對(duì)照組低。

（3）生物的表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果，兩種不同品種的水稻空間搭載后的光合速率不同可能的原因是基因型不同。