Question

將玉米的PEPC酶基因導入水稻后，測得光照強度對轉基因水稻和原種水稻的氣孔導度及光合速率的影響結果，如圖所示．（注：氣孔導度越大，氣孔開放程度越高）

（1）CO₂通過氣孔進入葉肉細胞后，首先與

 

結合而被固定，固定產物的還原需要光反應提供

 

．
（2）光照強度低于8×10²μmol?m^-2?s^-1時，影響轉基因水稻光合速率的主要因素是

 

；光照強度為10～14×10²μmol?m^-2?s^-1時，原種水稻的氣孔導度下降但光合速率基本不變，可能的原因是

 

．
（3）分析圖中信息，PEPC酶所起的作用是

 

；轉基因水稻更適宜栽種在

 

環境中．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,影響光合作用速率的環境因素

專題：

分析：本題是對光合作用過程中光反應與暗反應的物質變化、光反應與暗反應之間的關系、影響光合作用的因素及轉基因工程和應用的綜合性考查，梳理光合作用過程中光反應與暗反應的物質變化、光反應與暗反應之間的關系、影響光合作用的因素及轉基因工程和應用的相關知識點，然后分析題圖曲線獲取信息，根據題圖信息結合所學知識點進行推理、解答．

解答： 解：（1）二氧化碳進入細胞后與五碳化合物結合形成三碳化合物該過程稱為二氧化碳的固定；三碳化合物的還原需要光反應產生的[H]和ATP．
（2）分析題圖可知，當光照強度低于8×10²μmol?m^-2?s^-1時，隨光照強度增加，轉基因水稻光合作用速率增大，說明光照強度低于8×10²μmol?m^-2?s^-1時限制轉基因水稻光合作用的主要因素是光照強度；光照強度為10～14×10²μmol?m^-2?s^-1時，原種水稻的氣孔導度下降，二氧化碳供應不足會使光合作用強度減小，而光照強度增大使光合作用強度增大，當光照強度增加與CO2供給不足對光合速率的正負影響相互抵消時，光合速率基本不變，也可能是由于該條件下CO₂供應已充足且光照強度已達飽和點，此時二氧化碳濃度和光照強度不是限制光合作用的因素，此時限制光合作用的因素可能的色素、酶的數量等內因．
（3）分析第一個圖可知，在相同光照條件下，轉基因水稻氣孔導度大于原種水稻，分析第二個圖可知，當光照強度大于8×10²μmol?m^-2?s^-1，轉基因水稻的光合作用強度大于原種水稻，因此可以推斷PEPC酶是通過大氣孔導度，提高水稻在強光下的光合速率；抓基因水稻更適宜栽種在強光條件下．
故答案為：
（1）五碳化合物[H]和ATP
（2）光照強度   光照強度增加與CO₂供給不足對光合速率的正負影響相互抵消（或“CO₂供應已充足且光照強度已達飽和點”）
（3）增大氣孔導度，提高水稻在強光下的光合速率   強光

點評：對于光合作用過程中的物質變化、光反應與暗反應之間的關系的理解及各種因素對光合作用強度的綜合作用的理解、應用是解題的關鍵，本題主要考查學生分析題圖獲取信息并進行圖文轉換的能力及根據曲線反應的信息結合相關知識進行推理的能力．