Question

4．為研究棉花去棉鈴（果實）后對葉片光合作用的影響，研究者選取至少具有10個棉鈴的植株，去除不同比例棉鈴，3天后測定葉片的CO₂固定速率以及蔗糖和淀粉含量．結果如圖．

（1）光合作用碳（暗）反應利用光反應產(chǎn)生的ATP和[H]/NADPH，在葉綠體基質(zhì)中將CO₂轉化為三碳糖，進而形成淀粉和蔗糖．
（2）由圖1可知，隨著去除棉鈴百分率的提高，葉片光合速率逐漸下降．本實驗中對照組（空白對照組）植株的CO₂固定速率相對值是28．
（3）由圖2可知，去除棉鈴后，植株葉片中淀粉和蔗糖含量增加．已知葉片光合產(chǎn)物會被運到棉鈴等器官并被利用，因此去除棉鈴后，葉片光合產(chǎn)物利用量減少，輸出量降低，進而在葉片中積累．
（4）綜合上述結果可推測，葉片中光合產(chǎn)物的積累會抑制光合作用．
（5）一種驗證上述推測的方法為：去除植株上的棉鈴并對部分葉片遮光處理，使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官，檢測未遮光的葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率．與只去除棉鈴植株的葉片相比，若檢測結果是光合產(chǎn)物含量下降，光合速率上升，則支持上述推測．

Answer 1

分析 解答本題應掌握：光合作用光反應和暗反應具體過程，實驗設計的對照原則和單一變量原則；光合作用光反應在類囊體薄膜上進行，包括了水的光解和ATP的合成，兩個過程，暗反應在葉綠體基質(zhì)中進行，包括了二氧化碳的固定和三碳化合物的還原，合成有機物的過程；
（1）從圖1可以看出，隨去除棉鈴的百分率提高，二氧化碳固定的速率下降；對照組沒有去除棉鈴即去除棉鈴的百分率為0，此時植物二氧化碳固定速率為28．
（2）由圖2可知，隨去除棉鈴的百分率逐漸提高，葉片干重百分比逐漸升高．去除棉鈴后，葉片光合作用產(chǎn)生有機物含量雖然降低，但最終凈光合作用積累有機物量提高，說明葉片和棉鈴的細胞呼吸消耗有機物減少．
（3）根據(jù)圖1可以看出，光合作用速率隨去除棉鈴的百分率的增加而降低，而圖2則說明光合作用下降的原因是光合作用的產(chǎn)物在葉片中積累，所以葉片中光合產(chǎn)物的積累會抑制光合作用．
（4）去除掉棉鈴以后并對部分葉片進行遮光處理，這是唯一的變量，如果檢測到未遮光的葉片有機物不再積累，則未遮光的葉片的有機物運輸?shù)秸诠獾娜~片中去了，說明了遮光葉片是需要光合產(chǎn)物輸入的器官．

解答 解：（1）光合作用暗反應利用光反應產(chǎn)生的ATP和[H]，在葉綠體的基質(zhì)中將CO₂轉化為C₃化合物，進而形成淀粉等有機物．
（2）根據(jù)圖1可以看出，隨去除棉鈴的百分率提高，二氧化碳固定的速率下降；對照組沒有去除棉鈴即去除棉鈴的百分率為0，此時植物二氧化碳固定速率為28．
（3）由圖2可知，隨去除棉鈴的百分率逐漸提高，葉片干重百分比逐漸升高．去除棉鈴后，葉片光合作用產(chǎn)生有機物含量雖然降低，但最終凈光合作用積累有機物量提高，說明葉片和棉鈴的細胞呼吸消耗有機物減少．
（4）根據(jù)圖1可以看出，光合作用速率隨去除棉鈴的百分率的增加而降低，而圖2則說明光合作用下降的原因是光合作用的產(chǎn)物在葉片中積累，所以葉片中光合產(chǎn)物的積累會抑制光合作用．
（5）去除掉棉鈴以后并對部分葉片進行遮光處理，這是唯一的變量，如果檢測到未遮光的葉片有機物不再積累，則未遮光的葉片的有機物運輸?shù)秸诠獾娜~片中去了，說明了遮光葉片是需要光合產(chǎn)物輸入的器官．
故答案為：
（1）[H]/NADPH   葉綠體基質(zhì)
（2）逐漸下降28
（3）淀粉和蔗糖含量　輸出量
（4）抑制
（5）未遮光的　光合產(chǎn)物含量下降，光合速率上升

點評 本題難度不大，但涉及知識較為綜合，主要考查光合作用的過程、光合作用與細胞呼吸的關系，以及理解能力、獲取信息的能力和實驗探究的能力．非常恰當?shù)剡\用了背景材料探究棉花去棉鈴（果實）后對葉片光合作用的影響，較好地考查了課標中的主干知識和考生的生物學科素養(yǎng)．