Question

【题目】某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图是在光合作用最适温度（25℃）大气CO2浓度、不同光照强度条件下测得的两者CO2吸收速率曲线。回答下列问题。

（1）光照强度低于C时，突变型水稻的光反应强度___________（填“高于”“低于”或“等于”）野生型，其原因是_______________________________。

（2）光照强度低于C时，限制突变型水稻光合速率的主要环境因素是______________；光照强度大于C时，限制野生型光合速率的主要环境因素是_______________。

（3）突变型水稻在光照强度为B时，叶肉细胞的光合速率_____________（填“大于”“小于”或“等于”）叶肉细胞的呼吸作用速率

（4）在光照强度为C的条件下，给野生型水稻提供CO2和H218O，合成的淀粉中含有18O，出现此结果的原因是____________________________________________。

Answer 1

【答案】低于 突变型水稻叶片叶绿素含量低于野生型，光照强度低于C时，对光能的吸收能力低于野生型 光照强度 二氧化碳浓度 大于 在细胞有氧呼吸第二阶段，H218O与丙酮酸反应产生了 C18O2，光合作用暗反应利用C18O2合成的淀粉就含18O

【解析】

分析题图：曲线纵坐标CO2吸收速率反映的是植物光合作用固定的CO2速率与呼吸作用产生的CO2速率的差值，表示净光合速率。在C点之前，野生型的净光合速率大于突变型，而光照强度大于C点，突变型的净光合速率大于野生型。

(1) 依题意可知：突变型水稻叶片叶绿素含量低于野生型，光照强度低于C时，对光能的吸收能力低于野生型，因此突变型水稻的光反应强度低于野生型。

(2) 光照强度低于C时，突变型水稻的光合速率随光照强度的增加而增加，因此限制突变型水稻光合速率的主要环境因素是光照强度；光照强度大于C时，野生型水稻光合速率不再随光照强度的增加而增加，说明光照强度不是限制光合速率的因素，因此限制野生型水稻光合速率的主要环境因素是二氧化碳浓度。

(3) 突变型水稻在光照强度为B时，CO2吸收速率为零，此时突变型水稻能进行光合作用的所有细胞的光合速率与所有细胞的呼吸速率相等，因此叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率。

(4) 在光照强度为C的条件下，给野生型水稻提供CO2和H218O。H218O被野生型水稻吸收后，在细胞有氧呼吸第二阶段，H218O与丙酮酸反应产生了 C18O2，光合作用暗反应利用C18O2合成淀粉，因此合成的淀粉中含有18O。