Question

小麦旗叶是小麦植株最顶端的一片叶子，科研人员对小麦旗叶发育过程中的光合作用效率进行研究，测定其不同发育阶段净光合速率及相关指标的变化，结果如下表(注：“----”表示未测数据)。请回答下列问题：

叶片发育时期	叶面积 （最大面积的%）	总叶绿素含量 （mg/g·fw）	气孔相对开放度（%）	净光合速率（μmolCO2/m2·s）
A	新叶展开前	20	－	－	-2.7
B	新叶展开中	86	1.2	5.6	1.8
C	新叶已成熟	100	12.7	100	5.9

(1)B时期的净光合速率较低，原因可能是吸收_____________少，影响光合作用过程。

(2)若将A时期的旗叶置于密闭恒温玻璃容器中，给与恒定的光照，一段时间后，A期叶肉细胞中，明显增强的生理活动是____________，导致____________增多。将C时期的旗叶置于密闭恒温玻璃容器内，连续48h测定容器内CO2浓度及植物CO2吸收速率，得到如图所示曲线(整个过程呼吸作用强度恒定)。

⑶曲线分析，实验中由12时到18时叶绿体内C3含量变化是_________；叶绿体利用CO2速率最大的时刻是_________h时。

(4)小麦旗叶因叶面积大、细胞中叶绿体数目较多，叶绿体中基粒数量多，对小麦籽粒的产量有着决定性的作用。科研人员认为，在小麦的灌浆过程中，小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。请补充完成以下科研实验设计思路并加以验证。

①在小麦的灌浆期，将旗叶和其他叶片分别包在密闭的透明袋中，分别通入充足的____________和_____________并始终保持25℃及给予合适的光照等条件。

②将小麦培养至籽粒成熟时期收获籽粒。

③检测、测定籽粒胚乳中_____ ____的含量并计算比例。如果________________________，则证明科研人员的认识是正确的。

Answer 1

（1）光能和CO2

（2）无氧呼吸 酒精

（3）增加 36

（4）① 14CO2 CO2 ③含14C的淀粉及所有淀粉 含14C的淀粉所占比例大

【解析】

试题分析：（1）)B时期为新叶展开中，根据表格数据可知，此时总叶绿素含量和气孔相对开放度都较低，说明吸收的光能和CO2少，影响光合作用过程，故净光合速率较低。

（2）根据表格可知，A时期的旗叶的净速率为负值，说明呼吸速率大于光合速率，表现为从外界吸收O2释放CO2，若将A时期的旗叶置于密闭恒温玻璃容器中，一段时间后，明显增强的生理活动是无氧呼吸，叶肉细胞无氧呼吸的产物为酒精和CO2。

（3）实验中由12时到18时，光照强度逐渐降低，光反应减弱，产生的[H]和ATP减少，则叶绿体内C3被还原减少，而CO2仍然在不断地与C5结合生成C3，故C3含量增加；根据曲线分析可知，36h时净光合速率（CO2吸收速率）最大，整个过程的呼吸作用强度恒定，根据实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，叶绿体利用CO2速率（实际光合速率）最大的时刻是36h时。

（4）①本实验为验证性实验，实验结论是唯一的，即小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。若想要证明小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供，可在小麦的灌浆期在其他条件适宜的情况下，为旗叶和其他叶片分别通入充足的14CO2和CO2；③待小麦成熟后收获籽粒，进一步检测籽粒胚乳中含14C的淀粉及所有淀粉的含量并计算比例即可；如果含的14C淀粉所占比例大，则证明科研人员的认识是正确的。

考点：本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力和从图表中获取相关生物学信息的能力。