Question

【題目】為了探究空間搭載對植物光合作用的影響，研究人員以粳稻東農416（DN416）為材料，進行了系列研究。請回答下列問題：

（1）研究人員將DN416的種子空間搭載12天后，返回地面在原環境中種植，測定其幼苗的凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs，氣孔張開的程度）和葉綠素含量的變化，結果如下表。

	對照組	實驗組
Pn	25．52士2． 32	18．46土1．30
Gs	253．62士21． 61	191．84土19．91
葉綠素含量（mg/g）	35．12	26．35

①氣孔導度的變化主要影響光合作用____________ 反應階段，影響該反應的內部因素主要包括____________ 。

②表中數據顯示____________ ，說明空間搭載抑制光合作用的光反應和暗反應，從而降低了DN416的凈光合速率。

（2）為探究空間搭載后葉綠素含量變化影響DN416光合作用的機制，研究人員做了進一步檢測。

①光系統是由蛋白質和葉綠素等光合色素組成的復合物，具有____________ 的作用，包括光系統Ⅰ（PSⅠ）和光系統Ⅱ（PSⅡ）。如圖所示，PSⅡ中的光合色素吸收光能后，一方面將水分解為氧氣和H+，同時產生的電子經傳遞，可用于____________ ；另一方面，在ATP合酶的作用下，____________ 濃度梯度提供分子勢能，促使ADP與Pi反應形成ATP。

②葉綠素熒光參數是描述植物光合作用狀況的數值，Fo反映葉綠素吸收光能的能力，Fv/Fm反映PSⅡ的電子傳遞效率。研究人員測定了（1）中不同組別的葉綠素熒光參數，發現實驗組中Fo和Fv/Fm均比對照組低，說明____________ 。

（3）研究人員同時研究了空間搭載對粳稻東農423（DN423）光合作用的影響，發現其光合速率明顯提升。這與DN416的研究結果相反，原因可能是空間搭載對水稻光合作用的影響與不同品種間____________ 的差異密切相關。

Answer 1

【答案】暗 酶、ATP、[H]等 空間搭載后DN416的Gs和葉綠素含量均明顯降低 吸收、傳遞和轉化光能 NADP+和H+結合形成NADPH H+ DN416葉綠素含量減少，降低了光能的吸收和轉化效率，進而降低光合作用速率 基因型

【解析】

據表該實驗的自變量是粳稻東農416（DN416）是否空間搭載12天，因變量是凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs，氣孔張開的程度）和葉綠素含量，數據表明空間搭載組的凈光合速率、氣孔導度和葉綠素含量均減小。據此分析作答。

（1）①氣孔導度通過影響二氧化碳的供應來影響光合作用的暗反應階段，影響該反應的內因還有光合作用的酶、pH、ATP量、[H]等。

②據表分析可知，空間搭載后DN416的Gs和葉綠素含量均明顯降低，說明空間搭載抑制光合作用的光反應和暗反應，從而降低了DN416的凈光合速率。

（2）①光系統是由蛋白質和葉綠素等光合色素組成的復合物，具有吸收、傳遞和轉化光能的作用。光合作用的光反應階段，PSI中的光合色素吸收光能后，將水光解為氧氣、和H+，同時產生的電子經傳遞，可用于NADP+和H+結合形成NADPH，同時在ATP酶的作用下，氫離子濃度梯度提供分子勢能，促使ADP與Pi反應形成ATP。

②根據題表和題意分析可知，DN416葉綠素含量的減少，降低了光能的吸收和轉化效率，進而降低光合作用速率，所以實驗組中Fo和Fv/Fm均比對照組低。

（3）生物的表現型是基因型與環境共同作用的結果，兩種不同品種的水稻空間搭載后的光合速率不同可能的原因是基因型不同。