Question

【题目】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。结果如下图所示：

（1）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_______。固定CO2的场所是叶肉细胞的______。

（2）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。

（3）综合上述结果可推测，叶片光合产物的积累会__________光合作用。

（4）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

【答案】逐渐下降 28叶绿体基质淀粉和蔗糖含量输出量抑制未遮光的光合产物含量下降，光合速率上升

【解析】

光合作用光反应在类囊体薄膜上进行，包括了水的光解和ATP的合成，两个过程；暗反应在叶绿体基质中进行，包括了二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，合成有机物的过程。图1说明随去除棉铃的百分率提高，二氧化碳固定的速率下降；图2说明随去除棉铃的百分率逐渐提高，叶片干重（即淀粉和蔗糖）百分比逐渐升高。

（1）根据图1可以看出，随去除棉铃的百分率提高，二氧化碳固定的速率下降；空白对照组就是没有去除棉铃，即去除棉铃的百分率为0，此时植物二氧化碳固定速率为28。其固定CO2的场所是叶肉细胞的叶绿体基质。

（2）由图2可知，随去除棉铃的百分率逐渐提高，叶片干重（即淀粉和蔗糖）百分比逐渐升高。去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，输出量降低，有机物进而在叶片中积累。

（3）根据图1可以看出，光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低，而图2则说明光合作用下降的原因是光合作用的产物在叶片中积累，所以叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。

（4）去除掉棉铃以后并对部分叶片进行遮光处理，这是唯一的变量，如果检测到未遮光的叶片有机物不再积累，则未遮光的叶片的有机物运输到遮光的叶片中去了，说明了遮光叶片是需要光合产物输入的器官。对此，如果检测到未遮光叶片的光合产物含量下降且光合速率上升，则说明叶片光合产物的积累会抑制光合作用。