Question

【題目】控制澆水量（其他條件適宜）模擬干旱條件可用于研究干旱脅迫對(duì)植物光合作用的影響。回答下列問題。

（1）光合色素吸收的光能除用于水的光解外，還用于合成________，暗反應(yīng)中催化CO2固定的酶存在于________（填“葉綠體外膜”“葉綠體基質(zhì)”或“類囊體薄膜”）。要探究光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧來自H2O還是CO2，可采用的方法是________。

（2）據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，在大氣CO2濃度條件下，干旱脅迫會(huì)使植物葉片的光合作用強(qiáng)度下降，適當(dāng)提高CO2濃度能減輕干旱脅迫對(duì)葉片光合作用的影響。現(xiàn)要對(duì)該研究結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，寫出實(shí)驗(yàn)思路。____

Answer 1

【答案】ATP 葉綠體基質(zhì) 同位素示蹤法（同位素標(biāo)記法） 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組，在大氣CO2濃度下，在正常濕度和干旱條件下處理植物葉片，過一段時(shí)間后測(cè)定光合作用強(qiáng)度，在提高CO2濃度下，在正常濕度和干旱條件下處理植物葉片，過一段時(shí)間后測(cè)定光合作用強(qiáng)度對(duì)比后，如果提高CO2濃度后，干旱脅迫時(shí)，光合作用強(qiáng)度高于正常大氣CO2濃度時(shí)光合作用強(qiáng)度，則驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果

【解析】

光合作用的過程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段：

①光反應(yīng)階段：場(chǎng)所是類囊體薄膜

a．水的光解：2H2O 4[H]+O2

b．ATP的生成：ADP+Pi+光能ATP。

②暗反應(yīng)階段：場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)：

a．CO2的固定：CO2 +C52C3

b．三碳化合物的還原：2C3 （CH2O）+C5

影響綠色植物光合作用的因素是多方面的，其外界因素有：光照強(qiáng)度、CO2含量、溫度等，其內(nèi)部因素有：酶的活性、色素的數(shù)量、五碳化合物的含量等
影響光合作用的外界因素：光照強(qiáng)度、溫度和空氣中二氧化碳濃度。
1、光強(qiáng)度：
光合速率隨光強(qiáng)度的增加而增加，但在強(qiáng)度達(dá)到全日照之前，光合作用已達(dá)到光飽和點(diǎn)時(shí)的速率，即光強(qiáng)度再增加光合速率也不會(huì)增加。
2、溫度：
光合作用是化學(xué)反應(yīng)，其速率應(yīng)隨溫度的升高而加快。但光合作用整套機(jī)構(gòu)卻對(duì)溫度比較敏感，溫度高則酶的活性減弱或喪失，所以光合作用有一個(gè)最適溫度。
3、二氧化碳濃度：
空氣中二氧化碳濃度的增加會(huì)使光合速率加快。光照強(qiáng)度、溫度和二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響是綜合性的。

（1）光反應(yīng)中，光合色素吸收的光能一部分用于水的光解外，一部分用于ATP的合成，暗反應(yīng)的場(chǎng)所在葉綠體基質(zhì)，故催化CO2固定的酶存在于葉綠體基質(zhì)。追蹤元素的變化軌跡，可用同位素示蹤法（同位素標(biāo)記法）。

（2）在大氣CO2濃度條件下，干旱脅迫會(huì)使植物葉片的光合作用強(qiáng)度下降，適當(dāng)提高CO2濃度能減輕干旱脅迫對(duì)葉片光合作用的影響。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，根據(jù)實(shí)驗(yàn)單因素原則和對(duì)照原則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組，在大氣CO2濃度下，在正常濕度和干旱條件下處理植物葉片，過一段時(shí)間后測(cè)定光合作用強(qiáng)度，在提高CO2濃度下，在正常濕度和干旱條件下處理植物葉片，過一段時(shí)間后測(cè)定光合作用強(qiáng)度對(duì)比后，如果提高CO2濃度后，干旱脅迫時(shí)，光合作用強(qiáng)度高于正常大氣CO2濃度時(shí)光合作用強(qiáng)度，則驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。