Question

【題目】某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半，但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。圖顯示兩者在不同光照強度下的CO2吸收速率。請回答下列問題：

（1）當光照強度低于n點時，限制突變型水稻CO2吸收速率的主要環境因素是___________。此時突變型水稻CO2吸收速率低于野生型可能的原因是_____________。

（2）突變型水稻、野生型水稻單獨種植時，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是____________________水稻，判斷的依據是_________________。

（3）在光照強度為m時，突變型水稻CO2吸收速率大于野生型水稻，請結合色素含量、光照強度、光反應與暗反應的關系及酶活性分析原因：______________________。

Answer 1

【答案】光照強度 突變型水稻由于葉綠素含量低，吸收的光能少，光反應強度低，為暗反應提供的NADPH和ATP較少，C3的還原減弱，導致其C O2吸收速率低 突變型 從圖中曲線變化可知，隨著光照強度的減弱，突變型水稻凈光合速率降低的幅度比野生型水稻大。如果種植密度過大，植株接受的光照強度減弱，導致突變型水稻凈光合速率下降幅度比野生型水稻大 突變型水稻葉綠素含量雖低，但因光照充足而光反應強，也能為暗反應提供充足的NADPH和ATP，且突變型水稻固定CO2酶的活性高，所以CO2吸收速率大

【解析】

由圖可知，自變量為水稻的類型和光照強度，在光照強度較低時，野生型水稻的光合速率較大；光照強度較高時，突變型水稻的光合速率較大。

（1）當光照強度低于n點時，隨著光照強度的增大，突變型水稻的光合速率加快，說明此時光照強度是限制突變型水稻CO2吸收速率的主要環境因素。根據題意可知，突變型水稻由于葉綠素含量低，吸收的光能少，光反應強度低，為暗反應提供的NADPH和ATP較少，C3的還原減弱，導致其CO2吸收速率低，故此時突變型水稻CO2吸收速率低于野生型。

（2）從圖中曲線變化可知，隨著光照強度的減弱，突變型水稻凈光合速率降低的幅度比野生型水稻大。如果種植密度過大，植株接受的光照強度減弱，導致突變型水稻凈光合速率下降幅度比野生型水稻大，故二者單獨種植時，若種植密度過大，那么突變型水稻凈光合速率下降幅度較大。

（3）在光照強度為m時，突變型水稻葉綠素含量雖低，但因光照充足而光反應強，也能為暗反應提供充足的NADPH和ATP，且突變型水稻固定CO2酶的活性高，所以CO2吸收速率大，此時突變型水稻CO2吸收速率大于野生型水稻。