Question

【題目】（五）光合作用

光合作用是地球上最主要的化學反應，分為兩個階段，過程如圖1所示。研究人員以東北地區玉米為研究對象，以390μmol/mol的大氣CO2濃度和自然降水條件為對照組（即C390+W0組），分別研究CO2濃度升高至550μmol/mol（即C550+W0組）和降水增加15%（即C390+W15組）對玉米凈光合速率（即光合作用合成有機物的速率減去呼吸作用消耗有機物的速率）的影響，結果如圖2。其中P為C390+W0組曲線上的點，此時的光照強度為600μmol·m-2·s-1。

【1】圖1中階段1的場所是________，其上具有吸收、傳遞和轉化光能的色素是________。物質X是________。

【2】若突然停止光照，圖1中O2、NADPH和X的含量變化分別是________ （用“升高”、“不變”或“下降”表示）。

【3】下列關于圖2的分析正確的是________。（多選）

A. CO2濃度變化會通過光反應影響光合作用

B. C390+W0組玉米呼吸作用消耗有機物的速率大于5μmol·m-2·s-1

C. 適當增加降水可提高氣孔的開放度，增加玉米CO2的攝入量，從而促進光合作用

D. P點時，僅增加15%的降水量對玉米凈光合速率的提升作用比僅升高CO2濃度到550μmol/mol的作用明顯

【4】有資料顯示，未來東北地區將受到大氣CO2濃度升高至550μmol/mol和降水量增加15%的共同影響，某同學據圖2數據判斷這兩種因素的共同作用將在更大程度上促進玉米的產量提高。寫出該判斷的合理和不足，并修正不足之處。

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Answer 1

【答案】

【1】葉綠體類囊體膜/類囊體膜/類囊體/基粒葉綠素a三碳化合物

【2】下降、下降、升高

【3】CD

【4】據圖2顯示這兩種因素單獨作用都在一定的光照強度下能提高凈光合速率，所以，它們單獨作用都能促進玉米有機物的積累，從而促進產量的提高。據此可以預估兩個因素共同作用可以更好地提高玉米產量。但是作為判斷得出的結論，還缺乏數據支持，應增設“C550+W15”（即CO2濃度為550μmol/mol和降水增加15%）的組，進行實驗，再對結果作分析和判斷

【解析】據圖分析，圖1中階段1表示光合作用光反應階段，發生了水的光解、ATP和NADPH的生成；階段2表示光合作用暗反應過程，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原，因此圖中X表示三碳化合物。圖2中實驗的自變量是光照強度、二氧化碳濃度和降水量，因變量是凈光合速率。

【1】根據以上分析已知，階段1表示光合作用光反應，發生在葉綠體的類囊體薄膜上，該膜上含有的葉綠素a具有吸收、傳遞和轉化光能的光能；X表示三碳化合物。

【2】若突然停止光照，光反應停止，則產生的氧氣、ATP和NADPH都減少，進而導致三碳化合物的還原減弱，因此三碳化合物（X）的含量增加。

【3】CO2是光合作用暗反應的原料，因此CO2濃度變化會通過暗反應影響光合作用，A錯誤；據圖分析可知，C390+W0組玉米呼吸作用消耗有機物的速率小于5μmol·m-2·s-1，B錯誤；三條曲線中，C390+W15組的凈光合速率最高，因此適當增加降水可提高氣孔的開放度，增加玉米CO2的攝入量，從而促進光合作用，C正確；P點時，僅增加15%的降水量對玉米凈光合速率的提升作用比僅升高CO2濃度到550μmol/mol的作用明顯，D正確。

【4】據圖2顯示這兩種因素單獨作用都在一定的光照強度下能提高凈光合速率，所以，它們單獨作用都能促進玉米有機物的積累，從而促進產量的提高。據此可以預估兩個因素共同作用可以更好地提高玉米產量。但是作為判斷得出的結論，還缺乏數據支持，應增設“C550+W15”（即CO2濃度為550μmol/mol和降水增加15%）的組，進行實驗，再對結果作分析和判斷。