Question

【題目】將玉米的PEPC酶基因導入水稻后，測量光照強度對轉基因水稻和原種水稻的氣孔導度及光合速率的影響結果，如下圖所示。（注：氣孔導度越大，氣孔開放程度越高）

（1）水稻葉肉細胞進行光合作用的場所是______________，捕獲光能的色素在層析液中溶解度最大的是______________。

（2）CO2通過氣孔進入葉肉細胞后，首先與______________結合而被固定，固定產物的還原需要光反應提供______________。

（3）光照強度低于8×102μmol·s-1時，影響轉基因水稻光合速率的主要因素是______________；光照強度為10～14×102μmol·s-1時，原種水稻的氣孔導度下降但光合速率基本不變，可能的原因是______________。

（4）分析圖中信息，PEPC酶所起的作用是____________________________；轉基因水稻更適合栽種在____________________________環境中。

Answer 1

【答案】葉綠體 胡蘿卜素 C5 [H]和ATP 光照強度 光照強度增加與CO2供應不足對光合速率的正負影響相互抵消（或“CO2供應已充足且光照強度已達飽和點”） 增大氣孔導度，提高水稻在強光下的光合速率 強光

【解析】

氣孔導度即為氣孔開放程度，因此氣孔導度越大，二氧化碳吸收越多，光合速率越高。解答本題應從光合作用的場所、條件以及影響因素等方面進行解題，影響光合作用的環境因素有：光照強度、溫度、二氧化碳濃度等。

（1）植物光合作用的場所是葉綠體，其中有四種色素，胡蘿卜素在層析液中的溶解度最大，擴散速率最快。

（2）光合作用的暗反應中，進入植物細胞內的CO2首先被C5化合物固定成為C3化合物，再被光反應提供的ATP和[H]還原。

（3）分析題圖曲線可知，當光照強度低于8×102μmolm-2s-1時，隨光照強度增加，氣孔導度和光合作用速率增強，說明影響光合作用的因素主要是光照強度。光照強度為10～14×102μmol·s-1時，原種水稻的氣孔導度下降但光合速率基本不變，可能的原因是光照強度增加與CO2供應不足對光合速率的正負影響相互抵消。

（4）由氣孔導度與光強度關系曲線可看出轉基因水稻較普通水稻的氣孔度大，其原因為轉基因水稻導入了PEPC酶的因素，說明此酶有促進氣孔打開或增大作用，同理分析，此酶能提高水稻在強光下的光合速率；轉基因水稻在較強光照下光合速率卻更強說明更能適應較強光照環境。