Question

绿色植物依赖自己特有的结构和物质，可以完成光合作用，制造有机物以维持生物群落的稳定。

Ⅰ.光合色素是光反应阶段的关键物质，在层析液中溶解度最大的色素的颜色为__________。研究发现，4种光合色素均能吸收光能，但叶绿体中没有叶绿素a时，暗反应无法正常进行，试从光暗反应的物质联系的角度推测，可能的原因是______________________________。

Ⅱ.有人对不同光照强度下植物A、B的光合特性进行研究，结果如下表（净光合速率以CO₂的吸收速率表示，其他条件适宜且相对恒定）。

光照强度（mmol 光子/m^2.s）	0	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0
A	净光合速率 （umol CO2/m^2.s）	-0.80	4.10	6.75	7.20	7.50	7.50
B	净光合速率 （umol CO2/m^2.s）	-1.90	3.70	6.30	7.50	8.60	9.20

（1）基于表中数据，试比较在不同光照强度下，植物A、B CO₂固定能力的强弱____________________。

（2）若保持其他条件不变，每天给植物施加12小时稳定光照，当光照强度为__________时，两植物积累的有机物差值最大。

（3）植物A原产于长白山地区，现将其引种到重庆，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物净光合速率等生理指标日变化趋势图，如下图所示。

①在图示时间范围内，植物根系吸收能力最强的时刻是__________；干重最大的时刻是__________。

②12:00时，植物的净光合速率低于10:00，试分析可能的原因：__________。

Answer

橙黄色 没有叶绿素a时，植物无法合成ATP和[H] 在表中各光照强度下，植物B的CO2固定能力均比植物A强 0.4mmol光子/ m2·s 12：00 18：00 气温升高，导致植物酶活性降低，光合酶活性降低幅度较大或气温升高，导致植物酶活性升高，呼吸酶活性上升幅度较大

【解析】试题分析：据图表数据分析可知，等光照强度为0时，植物A、B的净光合速率分别为-0.8 umol CO2/m2.s与-1.9 umol CO2/m2.s，即植物A的呼吸速率为0.8 umol CO2/m2.s，植物B的呼吸速率为1.9 umol CO2/m2.s，植物A、B的净光合速率都随着光照强度的增大而加强，当光照强度超过0.8 mmol 光子/m2.s时植物A的净光合速率不在加强，即0.8 mmol 光子/m2.s是植物A光饱和点，而植物B的净光合速率一直增强，据此答题。

Ⅰ、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。在层析液中溶解度最大的是胡萝卜素（橙黄色）；叶绿体中的色素均可以吸收和传递光能，而叶绿素a还具有转化光能，所以没有叶绿素a则无法将吸收的光能转化，即光反应就不能进行，也就没有ATP和【H】的形成，因此暗反应无法正常进行。

Ⅱ（1）CO2固定能力的强弱可以用单位时间CO2固定的量（光合作用实际吸收CO2的总量）表示，即单位时间CO2固定的量（光合作用实际吸收CO2的总量）=净光合速率+呼吸速率，据表数据可看出各光照强度下，植物B的CO2固定能力均比植物A强。

（2）植物积累的有机物差值可直接比较两植物在12小时稳定光照的净光合量-12小时黑暗的呼吸量的差值，即

（3）①蒸腾作用有利于植物根对水分的吸收，蒸腾作用越强，根吸水能力越强，从图中可见蒸腾作用在12：00时蒸腾作用最强；干重最大的时刻是即有机物积累最多的时刻，当净光合速率=0时有机物积累最多，据图中的时刻即为18:00之后。

②植物呼吸作用最适宜温度高于光合作用，12:00时较10:00 时温度高，所以温度升高导致植物酶活性降低，光合酶活性降低幅度较大或气温升高，导致植物酶活性升高，呼吸酶活性上升幅度较大，净光合速率=实际光合速率-呼吸速率，故12:00时，植物的净光合速率低于10:00。

【点睛】解答最后一题，能从表格中读出呼吸速率的大小以及知道净光合速率=实际光合速率-呼吸速率是解答该题的关键。