Question

为研究种植密度较高的玉米田中去叶对单株和群体产量的影响，研究者选取开花后3天的植株进行处理，从顶部去除不同数量叶片，每隔13天测定穗位叶的叶绿素含量和光合速率（代表单株产量），同时在一定面积的样方中测定群体光合速率（代表群体产量）．结果如图．（备注：穗位叶位于植株中下部，其生长状况直接影响玉米籽粒中有机物的积累量．）

（1）叶绿素分布于组成叶绿体基粒的

 

薄膜上，光反应阶段产生的ATP和[H]将直接参与暗反应阶段中

 

过程，进而形成有机物．
（2）由图1可知，去叶13天测定时，穗位叶的叶绿素含量随着

 

而增大．本实验中，穗位叶的叶绿素含量始终高于空白对照组的处理为

 

．
（3）由图2可知，随顶部去除叶片数量增加，

 

的光合速率持续增加，原因可能是穗位叶获得的光照和CO₂更充足．已知其他叶片的光合产物能补充穗位叶生长和玉米籽粒发育所需，若去除顶部叶片过多，可导致穗位叶和玉米籽粒的有机物

 

降低，使其积累的有机物减少，造成减产．
（4）综合上述结果可推测，种植密度较高的玉米田中适度去除顶部叶片，可使玉米单株光合速率和群体光合速率

 

．
（5）为确认穗位叶的光合产物是否向遮光叶片运输而导致减产，可进一步设计实验：对玉米植株顶部2片叶遮光处理；用透明袋包住穗位叶，不影响其正常生长．实验时向包住穗位叶的透明袋中通入

 

，其他生长条件适宜，一段时间后检测

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,叶绿体结构及色素的分布和作用,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量．据此分析解答．

解答： 解：（1）叶绿素分布于组成叶绿体基粒的类囊体（或：囊状结构）薄膜上，光反应阶段产生的ATP和[H]将直接参与暗反应阶段中C₃的还原过程，进而形成有机物．（2）由图1可知，去叶13天测定时，穗位叶的叶绿素含量随着去叶程度的增强（或：去叶数量的增多）而增大．本实验中，穗位叶的叶绿素含量始终高于空白对照组的处理为去除2片叶．
（3）由图2可知，随顶部去除叶片数量增加，单株的光合速率持续增加，原因可能是穗位叶获得的光照和CO2更充足．已知其他叶片的光合产物能补充穗位叶生长和玉米籽粒发育所需，若去除顶部叶片过多，可导致穗位叶和玉米籽粒的有机物输入量降低，使其积累的有机物减少，造成减产．穗位叶也需要积累有机物用于自身的各种生命活动需要，而不能全部输出，提供给玉米籽粒．
（4）综合上述结果可推测，种植密度较高的玉米田中适度去除顶部叶片，可使玉米单株光合速率和群体光合速率增长趋势一致．
（5）为确认穗位叶的光合产物是否向遮光叶片运输而导致减产，可进一步设计实验：对玉米植株顶部2片叶遮光处理；用透明袋包住穗位叶，不影响其正常生长．实验时向包住穗位叶的透明袋中通入带有放射性标记的CO₂，其他生长条件适宜，一段时间后检测顶部2片遮光叶片是否有放射性．保证顶部2片叶不能进行光合作用合成有机物，如果一段时间后检测顶部2片遮光叶片有放射性，说明穗位叶的光合产物会向遮光叶片运输，从而导致减产；如果没有放射性，则相反．
故答案为：
（1）类囊体（或：囊状结构）           C₃的还原
（2）去叶程度的增强（或：去叶数量的增多）     去除2片叶
（3）单株          输入量
（4）增长趋势一致
（5）¹⁴CO₂ （或：C¹⁸O₂、带有放射性标记的CO₂）     顶部2片遮光叶片是否有放射性

点评：本题考查光合作用，意在考查考生能理解所学知识的要点；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理．