Question

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。

(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和 ,在 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 。本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是 。

(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中 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, 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 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 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 ,则支持上述推测。

 

Answer 1

(1)[H]/NADPH 叶绿体基质 (2)逐渐下降 28

(3)淀粉和蔗糖含量 输出量

(4)抑制 (5)未遮光的 光合产物含量下降,光合速率上升

【解析】解答本题首先应对光合作用的过程及各种因素如何影响光合作用有正确理解;其次,能够从题干描述和曲线图示中获取有效信息;再次,通过有效信息获取二次实验方案的设计能力。

(1)光反应为暗反应提供ATP和还原性氢([H]/NADPH),将CO2转化为三碳糖属于暗反应,场所在叶绿体基质中。(2)由图1可以看出叶片光合速率(可用CO2固定速率相对值表示)随去除棉铃的百分率的增大而下降。图1中去除棉铃百分率为0时(即空白对照组),CO2固定速率相对值是28。(3)由图2知,去除棉铃后,叶片中的蔗糖和淀粉的含量增加。这是因为随着棉铃减少,叶片光合产物利用量减少,且输出量减少,导致光合产物在叶片中积累。(4)由图1和图2知,随着去除棉铃的百分率的增加,叶片中光合产物不断积累,而CO2固定速率(即光合作用速率)逐渐减小,说明叶片中光合产物的积累抑制光合作用的进行。(5)本题的实验方案设计中,遮光的叶片代替了棉铃,需要检测的是未遮光的叶片。与只去掉棉铃的植株相比,如果检测到未遮光的叶片中光合产物含量下降,光合速率上升,则说明叶片光合产物的积累会抑制光合作用。