Question

【題目】小麥旗葉是小麥植株中最頂端的一片葉子，旗葉的壽命雖然只有40天左右，但對小麥籽粒的形成非常重要，小麥籽粒成熟過程中積累的糖類約50%來自旗葉。

（1）研究人員對小麥旗葉發(fā)育過程中的光合作用效率進(jìn)行研究，測定其不同發(fā)育階段凈光合速率及相關(guān)指標(biāo)的變化，結(jié)果如下表（注：“…”表示未測數(shù)據(jù)）。

發(fā)育時(shí)期	葉面積 （最大面積的1%）	總?cè)~綠素含量 （mg/g·fw）	氣孔相對開放度 （%）	凈光合速率 （μmolCO2/m2·s）
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

B時(shí)期的凈光合速率較低，原因可能是吸收___________和_____________影響光合作用過程。

（2）去掉一部分正在發(fā)育的籽粒，旗葉中有機(jī)物含量增加，一段時(shí)間后旗葉的光合速率會(huì)____________（上升/下降），推測其原因是由于去掉一部分正在發(fā)育的籽粒后，旗葉光合產(chǎn)物的____________降低，進(jìn)而在葉片中積累。

（3）小麥旗葉因葉面積大、細(xì)胞中葉綠體數(shù)目較多，葉綠體中基粒數(shù)量多，對小麥籽粒的產(chǎn)量有著決定性的作用�？蒲腥藛T認(rèn)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(bǔ)充完成以下科研實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路并加以驗(yàn)證。

①在小麥的灌漿期，將旗葉和其它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℃及給予合適的光照的條件。

②將小麥培養(yǎng)至籽粒成熟時(shí)期收獲籽粒。

③檢測、測定籽粒胚乳中含14C的淀粉及所有淀粉的含量并計(jì)算比例。

預(yù)測結(jié)果：如果__________________________，則證明科研人員的認(rèn)識是正確的。

Answer 1

【答案】 光能 CO2 下降 輸出量 14CO2 CO2 含14C的淀粉所占比例大

【解析】試題分析：熟記并理解光合作用的過程及其影響因素、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則等相關(guān)知識，據(jù)此圍繞表中信息和題意，對各問題情境進(jìn)行分析解答。

(1) 葉綠素具有吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能的作用，大氣中的CO2是通過氣孔進(jìn)入植物體的。表中信息顯示：B時(shí)期總?cè)~綠素含量和氣孔相對開放度都明顯低于C，據(jù)此可推知：B時(shí)期的凈光合速率較低的原因可能是吸收的光能和CO2都較少而影響了光合作用過程。

(2) 去掉一部分正在發(fā)育的籽粒，旗葉合成的有機(jī)物輸出量減少，導(dǎo)致旗葉中有機(jī)物含量增加，抑制了光合反應(yīng)的進(jìn)行，因此一段時(shí)間后旗葉的光合速率會(huì)下降。

(3) 本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證小麥胚乳中的淀粉主要由旗葉提供。依據(jù)給出的不完整的實(shí)驗(yàn)步驟可推知：自變量是不同類型的葉片以及通入的14CO2中的C是否用放射性同位素標(biāo)記，因變量是檢測籽粒胚乳中含14C的淀粉及所有淀粉的含量并計(jì)算比例。在實(shí)驗(yàn)過程中需滿足光合作用發(fā)生的條件。所以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路為：

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14CO2、CO2，并始終保持25℃及給予合適的光照等條件（前者為實(shí)驗(yàn)組，后者為對照組）。

②將小麥培養(yǎng)至籽粒成熟時(shí)期收獲籽粒。

③檢測、測定籽粒胚乳中含14C的淀粉及所有淀粉的含量并計(jì)算比例。

因本實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是唯一的，即小麥胚乳中的淀粉主要由旗葉提供，因此測定的結(jié)果應(yīng)是含14C的淀粉所占比例大。