题目内容
【题目】淀粉和蔗糖是西瓜叶片光合作用的两个主要末端产物。蔗糖是光合产物从叶片向各器官移动的主要形式,淀粉是一种暂贮形式。蔗糖从叶片中输出会减少叶肉细胞中淀粉的积累。淀粉和蔗糖生物合成的两条途径会竞争共同底物磷酸丙糖。磷酸转运器能将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运到叶绿体外,同时将释放的Pi(无机磷酸)运回叶绿体基质,是调控磷酸丙糖运输的关键结构。
(1)若磷酸转运器的活性受到抑制光合作用速率会降低。据图分析,导致光合作用速率降低的原因是叶绿体内磷酸丙糖、____________积累,抑制暗反应和____________积累,抑制光反应。
(2)当Pi缺乏时,磷酸丙糖从叶绿体中输出____________(填“增多”或“减少”),在农业生产上可以采取____________措施增加蔗糖的合成,从而增加西瓜产量。
(3)某兴趣小组欲用适量的P2O5充当磷元素补充剂,在满足西瓜基本生长需要的两块沙质土壤上进行西瓜种植实验,探究磷元素是否会减少西瓜叶片中淀粉的积累,写出该探究实验的简要思路并预期结果(请设置两组实验,只考虑磷元素对磷酸转运器的影响)。____________
【答案】淀粉 ATP和[H] 减少 施加磷肥 设计思路:将西瓜植株平均分成两组,实验组用P2O5培养,对照组不用P2O5培养,在西瓜生长期,分布检测叶片中淀粉的含量。
预期结果:若实验组淀粉含量少于对照组,说明磷元素会减少西瓜淀粉的积累;
若实验组淀粉含量多于对照组,说明磷元素会促进西瓜淀粉的积累;
若两组淀粉含量接近,说明磷不会减少西瓜淀粉的积累。
【解析】
图中A是H2O,B是CO2,C是O2;从图中看出磷酸转运器将磷酸丙糖运出叶绿体的同时,将Pi运入叶绿体。
(1)磷酸转运器可以将磷酸丙糖运出叶绿体,同时将Pi从细胞质中运入叶绿体,如果磷酸转运器的活性降低,则会造成叶绿体内磷酸丙糖积累,磷酸丙糖将合成淀粉,造成淀粉积累,同时由于ATP和[H]积累,抑制了光反应。
(2)当Pi缺乏,磷酸转运器不能将磷酸丙糖运出叶绿体,导致输出量减少;农业生产上可以采取施加磷肥的措施增加蔗糖的合成,从而增加西瓜产量。
(3)本实验自变量是磷元素,因变量是西瓜叶片淀粉含量,所以实验设计思路:将西瓜植株平均分成两组,实验组用P2O5培养,对照组不用P2O5培养,在西瓜生长期,分别检测叶片中淀粉的含量。
预期结果:若实验组淀粉含量少于对照组,说明磷元素会减少西瓜淀粉的积累;
若实验组淀粉含量多于对照组,说明磷元素会促进西瓜淀粉的积累;
若两组淀粉含量接近,说明磷不会减少西瓜淀粉的积累。