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(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。 【解题指南】解答本题需要关注以下三点:
(1)光反应和暗反应的场所分别是类囊体薄膜和叶绿体基质;光反应和暗反应相互依存,不可分割。
(2)叶片光合作用产物的积累会影响光合作用的进行。
(3)明确实验设计目的是什么,光合产物输入的场所不仅仅只有棉铃,还可以是遮光的叶片。
【解析】本题主要考查植物光合作用基本过程和相关影响因素的知识,还涉及实验设计的部分知识。
(1)光反应为暗反应提供了[H]/NADPH和ATP,暗反应的场所是叶绿体基质。
(2)根据图1可以看出光合速率随去除棉铃的百分率的增加而降低;图1中去除棉铃的百分率为“0”时,为空白对照,植株的CO2固定速率相对值是28。
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株中的淀粉和蔗糖等有机物的含量增加。叶片光合产物利用量减少,输出量降低,进而在叶片中积累。 (4)根据图1可以看出光合速率随去除棉铃的百分率的增加而降低,而图2则说明光合速率下降的原因是光合产物在叶片中积累,所以叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。
(5)去除棉铃以后并对部分叶片进行遮光处理是自变量,因变量是光合产物含量和光合速率大小。遮光处理的目的是为未遮光的叶片合成的有机物提供一个转移的场所,避免叶片中光合产物的积累,如果此时检测到光合产物含量下降,光合速率上升,则说明未遮光的叶片的有机物运输到遮光的叶片中去了,从而证明了叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。
答案:(1)[H]/NADPH 叶绿体基质 (2)逐渐下降 28 (3)淀粉和蔗糖的含量 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
11.(2013?四川高考?T8)将玉米的PEPC酶基因导入水稻后,测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果,如下图所示。(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高)
(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是 ,捕获光能的色素中含量最多的是 。
(2)CO2通过气孔进入叶肉细胞后,首先与 结合而被固定,固定产物的还原需要光反应提供 。
(3)光照强度低于8×102μmol?m-2?s-1时,影响转基因水稻光合速率的主要因素是 ;光照强度为10~14×102μmol?m-2?s-1时,原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变,可能的原因是 。
(4)分析图中信息,PEPC酶所起的作用是 ;转基因水稻更适宜栽种在 环境中。 【解题指南】解答本题需要关注以下三点:
(1)不仅要知道叶绿体中色素种类,还应明确色素含量由多到少依次为:叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素。
(2)明确图中横坐标和纵坐标的含义,光照强度通过影响光反应影响光合作用,气孔导度则通过影响CO2的吸收影响光合作用。
(3)对比图中曲线差别,PEPC酶基因导入水稻后,同样光照强度下气孔导度大,光合速率大,从而得出PEPC酶的作用。
【解析】本题考查光合作用的过程、影响光合作用的因素等,意在考查学生对基础知识的识记和理解能力,以及获取图像信息能力。 (1)植物光合作用的场所是叶绿体,其中有四种色素,含量最多的是叶绿素a,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
(2)光合作用的暗反应中,进入植物细胞内的CO2首先被C5固定成为C3,再被光反应提供的ATP和[H]还原。
(3)结合题图中光合速率随光照强度的变化曲线可以看出在低于
8×102μmol?m-2?s-1的范围内影响光合作用的主要因素为光照强度。由原种水稻与转基因水稻的光合速率与光照强度变化关系曲线可看出:光照强度为(10~14)×102μmol?m-2?s-1时,原种水稻随光照强度变化光合速率不再增加,而此时气孔导度下降CO2吸收减少,说明可能是光照强度增加与CO2供应不足对光合速率的正负影响相互抵消。 (4)由气孔导度与光照强度关系曲线可看出转基因水稻较原种水稻的气孔导度大,其原因为转基因水稻导入了PEPC酶的基因,说明此酶有促进气孔打开或增大作用。同时转基因水稻在较强光照下光合速率更强,说明更能适应较强光照环境。
答案:(1)叶绿体 叶绿素a (2)C5 [H]和ATP
(3)光照强度 光照强度增加与CO2供给不足对光合速率的正负影响相互抵消 (4)增大气孔导度,提高水稻在较强光照下的光合速率 较强光照
12.(2013?大纲版?T31)(9分)某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率。吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如下(吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量),回答下列问题:
(1)在光照条件下,图形A+B+C的面积表示该植物在一定时间内单位面