Question

【题目】为了探究空间搭载对植物光合作用的影响，研究人员以粳稻东农416（DN416）为材料，进行了系列研究。请回答下列问题：

（1）研究人员将DN416的种子空间搭载12天后，返回地面在原环境中种植，测定其幼苗的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs，气孔张开的程度）和叶绿素含量的变化，结果如下表。

	对照组	实验组
Pn	25．52士2． 32	18．46土1．30
Gs	253．62士21． 61	191．84土19．91
叶绿素含量（mg/g）	35．12	26．35

①气孔导度的变化主要影响光合作用____________ 反应阶段，影响该反应的内部因素主要包括____________ 。

②表中数据显示____________ ，说明空间搭载抑制光合作用的光反应和暗反应，从而降低了DN416的净光合速率。

（2）为探究空间搭载后叶绿素含量变化影响DN416光合作用的机制，研究人员做了进一步检测。

①光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物，具有____________ 的作用，包括光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）。如图所示，PSⅡ中的光合色素吸收光能后，一方面将水分解为氧气和H+，同时产生的电子经传递，可用于____________ ；另一方面，在ATP合酶的作用下，____________ 浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP。

②叶绿素荧光参数是描述植物光合作用状况的数值，Fo反映叶绿素吸收光能的能力，Fv/Fm反映PSⅡ的电子传递效率。研究人员测定了（1）中不同组别的叶绿素荧光参数，发现实验组中Fo和Fv/Fm均比对照组低，说明____________ 。

（3）研究人员同时研究了空间搭载对粳稻东农423（DN423）光合作用的影响，发现其光合速率明显提升。这与DN416的研究结果相反，原因可能是空间搭载对水稻光合作用的影响与不同品种间____________ 的差异密切相关。

Answer 1

【答案】暗 酶、ATP、[H]等 空间搭载后DN416的Gs和叶绿素含量均明显降低 吸收、传递和转化光能 NADP+和H+结合形成NADPH H+ DN416叶绿素含量减少，降低了光能的吸收和转化效率，进而降低光合作用速率 基因型

【解析】

据表该实验的自变量是粳稻东农416（DN416）是否空间搭载12天，因变量是净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs，气孔张开的程度）和叶绿素含量，数据表明空间搭载组的净光合速率、气孔导度和叶绿素含量均减小。据此分析作答。

（1）①气孔导度通过影响二氧化碳的供应来影响光合作用的暗反应阶段，影响该反应的内因还有光合作用的酶、pH、ATP量、[H]等。

②据表分析可知，空间搭载后DN416的Gs和叶绿素含量均明显降低，说明空间搭载抑制光合作用的光反应和暗反应，从而降低了DN416的净光合速率。

（2）①光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物，具有吸收、传递和转化光能的作用。光合作用的光反应阶段，PSI中的光合色素吸收光能后，将水光解为氧气、和H+，同时产生的电子经传递，可用于NADP+和H+结合形成NADPH，同时在ATP酶的作用下，氢离子浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP。

②根据题表和题意分析可知，DN416叶绿素含量的减少，降低了光能的吸收和转化效率，进而降低光合作用速率，所以实验组中Fo和Fv/Fm均比对照组低。

（3）生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果，两种不同品种的水稻空间搭载后的光合速率不同可能的原因是基因型不同。