Question

【題目】為提高糧食產(chǎn)量，研究人員以390μmol／mol的大氣CO2濃度和自然降水條件為對照組（C390+W0組），分別研究CO2濃度升高至550μmol／mol（C550+W0組）和降水增加15％（C390+W15組）對某植物凈光合速率的影響，結(jié)果如圖1所示。圖2是葉肉細胞中部分代謝過程的模式圖�；卮鹣铝袉栴}：

（1）據(jù)圖1可知，___________________和適當(dāng)增加降水量可增強植物的凈光合速率，推測適當(dāng)增加降水量可能使氣孔的開放度提高，從而增加二氧化碳吸收量，以充分利用光反應(yīng)產(chǎn)生的____________，提高凈光合速率。

（2）P為C390+W0組曲線上的點，在該光照強度下，_________________對凈光合作用的促進更顯著。若增加光照強度，則P點向_______（填“左下”“右上”或“不變”）移動。

（3）據(jù)圖2可知，在光合作用中R酶催化C5與CO2形成_____進而合成C3被還原。當(dāng)CO2／O2較低時R酶還可以催化C5和O2反應(yīng)生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下轉(zhuǎn)換為________后經(jīng)載體T離開葉綠體，再經(jīng)過葉綠體外的代謝途徑轉(zhuǎn)換為甘油酸回到葉綠體。

（4）經(jīng)測定由葉綠體外的代謝途徑回到葉綠體中的碳有所減少，最可能的原因是_____________________。依據(jù)圖2，提出提高光合效率的方法：________________________________（至少兩條）。

Answer 1

【答案】適當(dāng)提高CO2濃度、增加光照強度（寫出CO2或光照強度其中一點增加的趨勢就給分） [H]、ATP 增加15%的降水量（降水量增加15%，三點寫出即可，順序可顛倒） 右上 3—磷酸甘油酸 乙醇酸 葉綠體外的代謝途徑會產(chǎn)生CO2釋放出去（未回到葉綠體再利用）（答到CO2釋放出去、CO2出去了、CO2未回到葉綠體就給分） 敲除T蛋白基因或使用抑制劑降低T蛋白的活性、設(shè)法將釋放的CO2回收到葉綠體中、適當(dāng)增加CO2濃度（或提高CO2/O2的比值）

【解析】

據(jù)圖圖1三條曲線表明適當(dāng)增加降水可提高氣孔的開放度，增加植物CO2的攝入量，進而提高凈光合速率，僅升高CO2濃度對凈光合速率的促進作用沒有增加降水量對植物凈光合速率的提升明顯。圖2中在葉綠體基質(zhì)中，R酶可催化C5與CO2形成3—磷酸甘油酸進而合成C3，再被還原成（CH2O）。氧氣濃度過高的條件下，R酶還可以催化C5和O2反應(yīng)生成1分子C3和1分子2—磷酸乙醇酸，據(jù)此分析作答。

（1）圖1中三組實驗結(jié)果曲線都顯示隨著光照強度的增加，凈光合速率都是先增加后趨向穩(wěn)定；C390＋W0組與C390＋W15組對照，顯示適當(dāng)增加降水量可提高植物的凈光合速率；C390＋W0組與C550＋W0組對照，顯示適當(dāng)提高CO2濃度可提高凈光合速率。三組實驗對照，說明適當(dāng)提高CO2濃度、增加光照強度和適當(dāng)增加降水量可增強植物的凈光合速率，可能的原因是適當(dāng)增加降水量蒸騰作用增強，可提高植物氣孔的開放度，增加植物對CO2的吸收量，以充分利用光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]、ATP提高凈光合速率。

（2）P點時，同一光照強度下C390＋W15組凈光合速率大于C550＋W0組，C550＋W0組大于C390＋W0組，說明在該光照強度下，增加15%的降水量比適當(dāng)提高CO2濃度對凈光合作用的促進作用更顯著。若增加光照強度，植物凈光合作用增強，P點會向右上方移動。

（3）由題圖2細胞代謝途徑可知，在葉綠體基質(zhì)中，R酶催化C5與CO2形成3—磷酸甘油酸進而合成C3，再被還原成（CH2O）。氧氣濃度較高的條件下，R酶還可以催化C5和O2反應(yīng)生成1分子C3和1分子2—磷酸乙醇酸，2—磷酸乙醇酸轉(zhuǎn)換為乙醇酸經(jīng)載體T離開葉綠體，參加葉綠體外的代謝途徑。

（4）經(jīng)測定由葉綠體外的代謝途徑回到葉綠體中的碳有所減少，據(jù)圖分析，最可能的原因是葉綠體外的代謝途徑產(chǎn)生的CO2釋放出去了。依據(jù)圖2，提出提高光合效率的方法：敲除T蛋白基因或使用抑制劑降低T蛋白的活性、設(shè)法將釋放的CO2回收到葉綠體中、適當(dāng)增加CO2濃度（或提高CO2/O2的比值）。