Question

3．水稻是我国主要的粮食作物之一，科研人员将玉米的PEPC酶基因与PPDK酶基因导入水稻后，培养成双转基因水稻并进行了以下实验探究；将双转基因水稻叶片放在温度恒定且适宜的密闭容器内，测量该容器内氧气量的变化情况，结果如图一所示；在强光下测得温度对其净光合速率的影响，结果如图二所示．

（1）图一中a点时双转基因水稻叶肉细胞中合成ATP的场所有线粒体、细胞质基质．b点以后的短时间内，叶片细胞内C₃的消耗速率大于（填“大于”或“小于”）生成速率．
（2）5～15min时，密闭容器内氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为容器内的二氧化碳浓度逐渐减少，使光合作用受限．如果双转基因水稻细胞呼吸速率自始至终不变，则在5～15min，双转基因水稻的平均光合作用速率（用氧气产生量表示）是6×l0^-8 mol．min^-l．
（3）图二中，不能判断出温度为25℃时双转基因水稻与原种水稻真正光合速率，主要的原因是两种水稻的细胞呼吸速率是未知的．

Answer 1

分析 据图分析：根据图一可以计算真正的平均光合速率．图二表示不同温度条件下，在光照为1000μmol•m^-2•s^-1下两种水稻的净光合速率．据此分析作答．

解答 解：（1）图一中a点时水稻处于黑暗条件下，植株只能进行呼吸作用，双转基因水稻叶肉细胞中合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体．b点以后的短时间内，光照增强，光反应加快，三碳化合物消耗加快，短时间内其来源不变，故叶片细胞内C₃的消耗速率大于生成速率．
（2）5～15min时，随着光合作用的解析，容器内二氧化碳浓度逐渐减少，导致容器内氧气量增加的速率逐渐减小．据图分析，5～15min小麦叶片的平均光合作用速率（用氧气产生量表示）为真正的光合作用速率，即（8-4）÷（15-5）+（5-4）÷5=6×l0^-8mol．min^-l．
（3）真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率，图二中，由于两种水稻的呼吸速率不能确定，所以不能判断出温度为25℃时双转基因水稻与原种水稻真正光合速率．
故答案为：
（1）线粒体、细胞质基质   大于
（2）二氧化碳浓度逐渐减少    6
（3）细胞呼吸速率

点评 本题以曲线图为载体，主要考查影响光合作用的因素，意在强化学生的识图判断和数据处理及图文转换能力，题目难度适中．