Question

1．为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO₂固定速率以及蔗糖和淀粉含量．结果如图所示：
（1）光合作用暗反应利用光反应产生的ATP和[H]，在叶绿体基质中将CO₂转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖．
（2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率降低．本实验中对照组（空白对照组）植株的CO₂固定速率相对值是28．
（3）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中淀粉和蔗糖含量增加．已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，输出量降低，进而在叶片中积累．
（4）综合上述结果可推测，叶片中光合产物的积累会抑制光合作用．
（5）一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测未遮光叶片的光合产物含量和光合速率．与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是光合产物（淀粉、蔗糖）含量降低，光合速率（CO₂固定速率相对值）增大，则支持上述推测．

Answer 1

分析 解答本题考生首先熟记光合作用过程，光反应中，色素吸收光能转化成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应过程中，利用光反应生成的ATP和[H]将三碳化合物还原，并且生成糖类等有机物．
分析曲线可以看出，随着去除棉铃的百分率的增加，叶片的CO₂固定速率不断下降，而叶片中淀粉的含量和蔗糖的含量均有所增加，并且淀粉的增加幅度更大．

解答 解：（1）光合作用的光反应为暗反应提供[H]/NADPH和ATP，用于三碳化合物的还原，暗反应场所为叶绿体基质．
（2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率逐渐下降．本实验中对照组（空白对照组）植株为不去除棉铃植株，由图1可知，其CO₂固定速率相对值是28．
（3）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中淀粉和蔗糖的含量增加，因为叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，淀粉和蔗糖的输出量降低，在叶片积累．
（4）根据化学反应平衡原理，产物的积累会抑制正反应的进行，即淀粉和蔗糖的积累会抑制光合作用的进行．
（5）如果去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，那么未遮光叶片的光合产物要部分运输到遮光叶片，与只去除棉铃植株的叶片相比，光合产物积累较少，对光合作用抑制程度较低，因此光合速率较高，证明（4）题的推测．
故答案为：
（1）[H]叶绿体基质　  
（2）降低　 28　  
（3）淀粉和蔗糖含量　输出量 　 
（4）抑制　
（5）未遮光　  光合产物（淀粉、蔗糖）含量降低，光合速率（CO₂固定速率相对值）增大

点评 本题难度适中，考查光合作用的过程以及影响光合作用因素的探究等相关知识，意在考查考生识记能力、识图能力、分析能力和理解能力，能运用光合作用原理对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断，以及具备验证简单生物学事实的能力．