Question

18．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）光合作用暗反應利用光反應產生的ATP和[H]/NADPH，在葉綠體基質中將CO₂轉化為單糖，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．由此可推測，葉片中光合產物的積累會抑制光合作用．
（4）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物輸入的器官，檢測未遮光的（填“遮光的”或“未遮光的”）葉片的光合產物含量和光合速率．與只去除棉鈴植株的葉片相比，若檢測結果是光合產物含量下降，光合速率上升（或蔗糖和淀粉的含量下降，光合速率上升），則支持上述推測．

Answer 1

分析 解答本題考生首先熟記光合作用過程，光反應中，色素吸收光能轉化成活躍的化學能儲存在ATP中；暗反應過程中，利用光反應生成的ATP和[H]將三碳化合物還原，并且生成糖類等有機物．
分析曲線可以看出，隨著去除棉鈴的百分率的增加，葉片的CO₂固定速率不斷下降，而葉片中淀粉的含量和蔗糖的含量均有所增加，并且淀粉的增加幅度更大．

解答 解：（1）光合作用的光反應為暗反應提供[H]和ATP，用于三碳化合物的還原，暗反應場所為葉綠體基質．
（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）植株為不去除棉鈴植株，由圖1可知，其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的含量增加，因為葉片光合產物會被運到棉鈴等器官并被利用，因此去除棉鈴后，葉片光合產物利用量減少，淀粉和蔗糖的輸出量降低，在葉片積累．根據圖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物在葉片中積累，所以葉片中光合產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到遮光的葉片中去了，說明了遮光葉片是需要光合產物輸入的器官．
故答案為：
（1）ATP和[H]/NADPH  　葉綠體基質　
（2）逐漸下降     28
（3）淀粉和蔗糖含量   　抑制
（4）未遮光的   　光合產物含量下降，光合速率上升（或蔗糖和淀粉的含量下降，光合速率上升）

點評 本題難度適中，考查光合作用的過程以及影響光合作用因素的探究等相關知識，意在考查考生識記能力、識圖能力、分析能力和理解能力，能運用光合作用原理對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷，以及具備驗證簡單生物學事實的能力．