Question

【题目】为研究H2S能否增强植物抵御干旱的能力，科研人员选取拟南芥为实验材料，在正常浇水和干旱条件下，分别施加H2S，检测不同处理方式组别中拟南芥的气孔导度、Rubisco酶（固定二氧化碳的酶）的活性和光合速率，结果如图1、2所示。

【1】在上述研究过程中，实验自变量有_________。

【2】干旱会影响植物光合作用，水在光合作用过程中的作用有_________（写出一点）。Rubisco酶活性影响拟南芥光合作用的_________阶段。

【3】据图1、2分析，H2S通过影响 进而影响拟南芥的光合作用。

A.气孔导度B.温度

C.Rubisco酶活性D.叶绿素含量

【4】比较组别 ，说明H2S能缓解干旱胁迫，但并不能使拟南芥光合速率恢复正常。

A.1组和2组B.3组和4组

C.1组和4组D.1组、3组和4组

【5】据图1、2可知，在正常浇水情况下，施加H2S，光合速率下降；而在干旱情况下，施加H2S，光合速率上升。据图分析并阐释这两种情况下光合速率变化出现差异的原因：__________________。

Answer 1

【答案】

【1】水分条件、是否施加H2S

【2】 水是光反应的原料，光合作用生成的氧来至于水分子。水光解后生成的还原氢跨膜后促进了ATP的合成。水分的多少会影响气孔导度，影响暗反应原料CO2的进入，从而影响光合速率 暗反应

【3】AC

【4】D

【5】与对照组相比，施加H2S后，正常浇水或干早下均会使气孔导度下降，Rubisco酶活性升高。在正常浇水情况下，施加H2S后气孔导度的下降对光合速率的影响大于Rubisco酶活性升高对光合速率的影响，因此光合速率下降。而在干旱条件下，气孔导度已明显降低再施加H2S后，Rubisco酶活性升高对光合速率的影响大于气孔导度下降对光合速率的影响，因此光合速率提高

【解析】

1.光合作用的具体的过程：
①光反应阶段：场所是类囊体薄膜
a．水的光解：2H2O4[H]+O2 b．ATP的生成：ADP+PiATP
②暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO2的固定：CO2 +C52C3 b．三碳化合物的还原：2C3 （CH2O）+C5+H2O

【1】本实验目的为在正常浇水和干旱条件下，分别施加H2S，检测不同处理方式组别中拟南芥的气孔导度、Rubisco酶（固定二氧化碳的酶）的活性和光合速率，因此可知，本实验的自变量是正常浇水与否和是否施加H2S，即水分条件、是否施加H2S，因变量为气孔导度、Rubisco酶的活性和光合速率，无关变量要求相同且适宜。

【2】水是光反应的原料，水光解后生成的还原氢跨膜后促进了ATP的合成。水分的多少会影响气孔导度，影响暗反应原料CO2的进入，因此，干旱会影响光合速率物。Rubisco酶催化固定二氧化碳的过程，因此Rubisco酶活性影响拟南芥光合作用的暗阶段。

【3】据图1、2分析，施加H2S后，无论正常浇水还是干早下均会使气孔导度下降，Rubisco酶活性升高进而影响拟南芥的光合作用，即AC正确。

故选AC。

【4】比较1组、3组光合速率的数据，可知干旱条件下光合速率下降，比较3组、4组光合速率数据可知4组光合速率有所提高，但4组的光合速率依然低于1组，因此综合比较1组、3组和4组的光合速率数据可知，H2S能缓解干旱胁迫，但并不能使拟南芥光合速率恢复正常，即D正确。

故选D。

【5】分析图1、2可知，与对照组相比，施加H2S后，正常浇水或干早下均会使气孔导度下降，Rubisco酶活性升高。在正常浇水情况下，气孔是张开的，施加H2S后气孔导度的下降对光合速率的影响大于Rubisco酶活性升高对光合速率的影响，因此光合速率下降。而在干旱条件下，由于植物自我调节性的适应，气孔导度已明显降低，在施加H2S后，气孔导度又有降低，此时，Rubisco酶活性升高对光合速率的影响大于气孔导度下降对光合速率的影响，因此光合速率提高，因此，在正常浇水情况下，施加H2S，光合速率下降；而在干旱情况下，施加H2S，光合速率上升。

熟知光合作用过程以及影响光合作用因素的机理是解答本题的关键！会用实验设计的单一变量原则分析实验数据是解答本题的另一关键！