Question

15．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育過程中的光合作用效率進行研究，測定其不同發育時期凈光合速率及相關指標的變化，結果如表（注：“-”表示未測數據）．請回答下列問題：

發育時期		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/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

（1）B時期的凈光合速率較低，原因之一可能是由于葉片的總葉綠素含量低，導致植物吸收的光能較少；原因之二可能是由于葉片的氣孔的相對開放程度低，導致植物吸收的CO₂也較低，進而影響光合作用過程．
（2）若將A、C時期的旗葉分別置于密閉恒溫玻璃容器中，給予適宜且恒定的光照，一段時間后，A時期葉肉細胞中明顯增強的生理活動是無氧呼吸，將導致細胞開始積累酒精；C時期的旗葉光合速率減�。�減小/不變/增大）．
（3）小麥旗葉因葉面積大、細胞中葉綠體數目較多、葉綠體中類囊體（填結構名稱）數量多，對小麥籽粒的產量有著決定性作用．科研人員認為，在小麥灌漿過程中，小麥胚乳合成淀粉所需的原料主要由旗葉提供．為了驗證該推測，研究人員在小麥的灌漿期，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和CO₂，并保持適宜的溫度和光照等條件．將小麥培育至籽粒成熟時期，收獲籽粒后測定籽粒胚乳中¹⁴C淀粉及所有淀粉的含量，并計算相關比例，若¹⁴C的淀粉所占的比例高，則支持上述推測．

Answer 1

分析 植物在光照條件下進行光合作用，光合作用分為光反應階段和暗反應階段，光反應階段在葉綠體的類囊體薄膜上進行水的光解，產生ATP和[H]，同時釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應階段三碳化合物的還原，細胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進行，為細胞的各項生命活動提供能量．
根據題意和圖表分析可知：旗葉的生長發育能顯著影響小麥的產量，從表中可以看出，不同葉面積的情況下，葉片葉綠素含量和氣孔開放度有所不同，從而使得光合作用速率也不同．

解答 解：（1）由表格數據可以直接看出，與C時期的葉片相比，B葉片的葉綠素含量和氣孔相對開度都較低．葉綠素含量低直接影響光反應階段色素對光能的吸收，氣孔相對開度低影響二氧化碳的吸收減少，進而影響暗反應二氧化碳的固定．
（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．C時期的新葉已成熟，此時旗葉光合速率減�。�
（3）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．
為了驗證在小麥灌漿過程中，小麥胚乳合成淀粉所需的原料主要由旗葉提供．研究人員在實驗設計時遵循對照原則．將小麥灌漿期的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，并保持適宜的溫度和光照等條件，前者為實驗組，后者為對照組．
小麥培育至籽粒成熟時期，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   氣孔的相對開放程度低
（2）無氧呼吸    酒精    減小
（3）類囊體   旗葉    CO₂    ¹⁴C的淀粉所占的比例高

點評 本題以圖形為載體，考查了影響光合作用速率的環境因素等相關知識．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．