题目内容
【题目】为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如下图所示:
(1)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率________。本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是_______。固定CO2的场所是叶肉细胞的______。
(2)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中_________增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,_________降低,进而在叶片中积累。
(3)综合上述结果可推测,叶片光合产物的积累会__________光合作用。
(4)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测___________叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是_____________,则支持上述推测。
【答案】逐渐下降 28叶绿体基质淀粉和蔗糖含量输出量抑制未遮光的光合产物含量下降,光合速率上升
【解析】
光合作用光反应在类囊体薄膜上进行,包括了水的光解和ATP的合成,两个过程;暗反应在叶绿体基质中进行,包括了二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,合成有机物的过程。图1说明随去除棉铃的百分率提高,二氧化碳固定的速率下降;图2说明随去除棉铃的百分率逐渐提高,叶片干重(即淀粉和蔗糖)百分比逐渐升高。
(1)根据图1可以看出,随去除棉铃的百分率提高,二氧化碳固定的速率下降;空白对照组就是没有去除棉铃,即去除棉铃的百分率为0,此时植物二氧化碳固定速率为28。其固定CO2的场所是叶肉细胞的叶绿体基质。
(2)由图2可知,随去除棉铃的百分率逐渐提高,叶片干重(即淀粉和蔗糖)百分比逐渐升高。去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,输出量降低,有机物进而在叶片中积累。
(3)根据图1可以看出,光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低,而图2则说明光合作用下降的原因是光合作用的产物在叶片中积累,所以叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。
(4)去除掉棉铃以后并对部分叶片进行遮光处理,这是唯一的变量,如果检测到未遮光的叶片有机物不再积累,则未遮光的叶片的有机物运输到遮光的叶片中去了,说明了遮光叶片是需要光合产物输入的器官。对此,如果检测到未遮光叶片的光合产物含量下降且光合速率上升,则说明叶片光合产物的积累会抑制光合作用。