Question

【題目】水分是影響植物生長的環境因子之一。下圖A—D分別表示某植物在不同條件下測得的凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）和RuBP羧化酶活性（催化CO2固定的酶）等變化結果。據圖回答下列問題：

（1）本實驗的可變因素是________________________________________；水在光反應中分解的產物________________為碳反應的正常進行起重要作用。

（2）要檢測RuBP羧化酶活性，需對植物葉片剪切成小片，加入相應的緩沖液后，在低溫條件下經___________處理得到相應的勻漿，然后再經冷凍離心取___________（填懸液、上清液或沉淀），作酶活性檢測。

（3）與第6d時比較，第15d時植物葉肉細內的三碳酸含量將相對較____________。干旱脅迫3～6d時，Pn增加對該植物生存的好處是_________________________________，據圖推測引起該指標增加的最可能原因是_________________________________。

Answer 1

【答案】干旱脅迫及其處理時間 氫（H+和e-） 研磨 上清液 低 積累更多有機物以利于提高對干旱的適應能力 呼吸速率明顯下降

【解析】

分析題意和曲線圖呈現的信息可知：該實驗的目的是探究干旱脅迫及其處理時間對植物凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度和RuBP羧化酶活性的影響。干旱脅迫能導致植物的氣孔導度和RuBP羧化酶活性均降低。在干旱脅迫初期，干旱處理組的凈光合速率和胞間CO2濃度均大于對照組。

(1) 分析圖示信息可知：本實驗的可變因素（自變量）是干旱脅迫及其處理時間。水光解后產生的氫（H+和e-）在光下將NADP+還原為NADPH。NADPH是碳反應中將二氧化碳還原為糖的能源物質。

(2) 檢測RuBP羧化酶活性，需要先將該酶從細胞中提取出來，為此需要將葉片剪切成小片，加入相應的緩沖液后在低溫條件下經研磨處理得到相應的勻漿，然后再經冷凍離心取上清液（因為該酶存在于上清液中），進行酶的活性檢測。

(3) 由圖可知：與第6d時比較，第15d時植物葉片的氣孔導度、葉肉細胞中的RuBP羧化酶的活性、胞間CO2濃度均降低，導致二氧化碳固定速率變慢，所以三碳酸含量將相對較低。干旱脅迫3～6d時，凈光合速率（Pn）增加，使該植物能夠積累更多的有機物以利于提高對干旱的適應能力。干旱脅迫3～6d時，植物葉片的氣孔導度、葉肉細胞中的RuBP羧化酶的活性均降低，引起碳反應速率下降，實際光合速率降低，但凈光合速率（Pn）增加，而凈光合速率＝實際光合速率－呼吸速率。可見，凈光合速率增加可能是呼吸速率明顯下降所致。