Question

小麥旗葉是小麥植株最頂端的一片葉子，科研人員對小麥旗葉發(fā)育過程中的光合作用效率進行研究，測定其不同發(fā)育階段凈光合速率及相關指標的變化，結果如下表（注：“----”表示未測數據）．請回答下列問題：

發(fā)育時間		葉面積 （最大面積  的%）	總葉綠素含量（mg/g．fw）	氣孔相對開放度（%）	凈光合速率（μmolco2/m2s）
A	新葉展開前	20	---	---	-2.7
B	新葉展開中	86	1.2	5.6	1.8
C	新葉已成熟	100	12.7	100	5.9

（1）B時期的凈光合速率較低，原因可能是吸收

 

少，影響光合作用過程．
（2）若將A時期的旗葉置于密閉恒溫玻璃容器中，給與恒定的光照，一段時間后，A期葉肉細胞中，明顯增強的生理活動是

 

，導致

 

增多．
（3）將C時期的旗葉置于密閉恒溫玻璃容器內，連續(xù)48h測定容器內CO₂濃度及植物CO₂吸收速率，得到如圖所示曲線（整個過程呼吸作用強度恒定）．

據曲線分析，實驗中由12時到18時葉綠體內C₃含量變化是

 

；葉綠體利用CO₂速率最大的時刻是

 

h時，前24小時比后24小時的平均光照強度

 

．
（4）小麥旗葉因葉面積大、細胞中葉綠體數目較多，葉綠體中

 

數量多，對
小麥籽粒的產量有著決定性的作用．科研人員認為，在小麥的灌漿過程中，小麥胚乳中的淀粉主要由旗葉提供．請補充完成以下科研實驗設計思路并加以驗證．
①在小麥的灌漿期，將旗葉和其他葉片分別包在密閉的透明袋中，分別通入充足的

 

和

 

并始終保持25℃及給與合適的光照等條件．
②將小麥培養(yǎng)至籽粒成熟時期收獲籽粒．
③檢測、測定籽粒胚乳中

 

的含量并計算比例．如果

 

，則證明科研人員的認識是正確的．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：根據影響光合作用的因素分析（1）．根據A時期的旗葉凈光合速率為負值和A時期的旗葉置于密閉恒溫玻璃容器分析（2）．根據曲線圖中CO₂吸收速率的變化情況分析（3）．根據光反應的場所分析（4）．根據實驗中的對照原則分析①．根據題干中科研人員認為，在小麥的灌漿過程中，小麥胚乳中的淀粉主要由旗葉提供分析③．

解答： 解：（1）影響光合作用的環(huán)境因素有光照、CO₂濃度、溫度等．根據表格中B時期總葉綠素含量低，則吸收的光能少；氣孔相對開放度低，則吸收CO₂少．
（2）A時期的旗葉凈光合速率為負值，說明呼吸速率大于光合速率．將A時期的旗葉置于密閉恒溫玻璃容器中，給與恒定的光照，一段時間后，玻璃容器中的氧氣減少，無氧呼吸明顯增強，產生的酒精增多．
（3）據曲線分析，實驗中由12時到18時CO₂吸收速率大于0，則說明光合作用吸收的CO₂在增多，CO₂被五碳化合物固定，生成C₃，使葉綠體內C₃含量增加．
據曲線分析，CO₂吸收速率的最大時對應的時間是36h．因此，葉綠體利用CO₂速率最大的時刻是36h時．由曲線圖看出，前24小時比后24小時的平均CO₂吸收速率低．因此，前24小時比后24小時的平均光照強度弱．
（4）從表格看出葉面積最大時，氣孔相對開放度也最大，光反應為暗反應提供ATP和NADPH，促進暗反應的進行．要增加有機物的產量，提高光反應強度十分重要．光反應場所是基粒，基粒又是由許多類囊體組成．因此小麥旗葉因葉面積大、細胞中葉綠體數目較多，葉綠體中基粒、類囊體數量多，對小麥籽粒的產量有著決定性的作用．
①實驗設計時遵循對照原則．將旗葉和其他葉片分別包在密閉的透明袋中，分別通入充足的¹⁴CO₂ 和CO₂，前者為實驗組，后者為對照組．
③題干中科研人員認為，在小麥的灌漿過程中，小麥胚乳中的淀粉主要由旗葉提供．因此，檢測、測定籽粒胚乳中含¹⁴C的淀粉及所有淀粉的含量并計算比例．如果含¹⁴C的淀粉所占的比例大，則證明科研人員的認識是正確的；如果含¹⁴C的淀粉所占的比例小，則證明科研人員的認識是錯誤的．
故答案為：
（1）光能和CO₂         
（2）無氧呼吸       酒精
（3）增加      36       弱 
（4）基粒、類囊體      
①¹⁴CO₂     CO₂  
③含¹⁴C的淀粉及所有淀粉       含¹⁴C的淀粉所占的比例大

點評：本題以圖形為載體，考查了影響光合作用速率的環(huán)境因素等相關知識．考查了學生識圖、析圖能力，實驗設計和操作能力，運用所學知識分析和解決問題的能力，綜合應用能力，有一定的難度．