题目内容
【题目】小麦灌浆期是多种病虫害发生的高峰期，也是提高小麦产量的关键时期。灌浆期分为灌浆前期、中期、后期，约80%的营养物质在灌浆中期运往小麦籽粒积累。科研人员研究了不同光照强度和不同施氮水平对灌浆期小麦旗叶（植株最上面的一片叶子，对产量起决定性作用）光合特性和小麦产量的影响，结果如表。
光照强度 | 施氮水平 /kghm-2 | 叶绿素/mgg-1 | 净光合速率/CO2μmolm-2s-1 | 产量 /kghm-2 | ||
灌浆中期 | 灌浆后期 | 灌浆中期 | 灌浆后期 | |||
正常光照 | 0 | 1.2 | 0.38 | 12.43 | 3.96 | 4045.9 |
120 | 1.26 | 0.85 | 13.7 | 4.88 | 5690.2 | |
240 | 3.23 | 2.37 | 14.20 | 5.71 | 8153.4 | |
遮光50% | 0 | 3.39 | 1.66 | 11.30 | 10.24 | 3006.5 |
120 | 3.79 | 3.12 | 12.60 | 11.42 | 3317.0 | |
240 | 4.00 | 3.67 | 14.07 | 12.20 | 3513.4 | |
请回答下列问题：
（1）在适宜的光照下，小麦叶肉细胞光反应产生ATP的结构是______。
（2）测定小麦叶绿素含量时，需用______试剂提取叶绿体色素。为了防止叶绿素的破坏，研磨提取时需加入______。若将该提取液放在适宜光照条件下，______（填“能”或“不能”）进行光反应。
（3）表中影响光合产量的可变因素有______，在强光、高温、干旱的夏季中午，小麦的光合作用强度降低是因为细胞中CO2浓度低造成的。此时细胞中合成3-磷酸甘油酸的速率______，参与3-磷酸甘油酸还原的光反应产物有______。
（4）遮光50%条件下，与灌浆中期相比，相同施氮水平下灌浆后期的净光合速率______，据表分析其主要原因是灌浆后期______降低。
（5）与正常光照相比，遮光处理后旗叶的净光合速率在灌浆中期下降不明显，但小麦产量却明显下降，其可能原因是______。
【答案】类囊体膜 无水乙醇 碳酸钙 不能 光照强度、施氮水平 减小 NADPH和ATP 降低 叶绿素含量 旗叶光合作用合成的有机物输送到籽粒的比例降低
【解析】
光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，暗反应的场所是叶绿体基质。光合作用中能量的变化为：光照→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
用无水乙醇提取色素，用层析液分离色素。分离色素的原理是：不同的色素在层析液中的溶解度不同，随层析液扩散的速度不同，进而把各种色素分离开来。
由题意可知，自变量为不同的光照强度和不同的施氮水平，因变量为叶绿素含量、净光合速率和产量。
（1）光照条件下，小麦叶肉细胞光合作用光反应可以产生ATP，所以能产生ATP的结构叶绿体（类囊体薄膜）。
（2）测定叶绿素含量时，需要用无水乙醇提取叶绿体色素，为了防止叶绿素的破坏，研磨提取时需加入碳酸钙，可以保护色素；光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，该提取液缺少叶绿体，放在适宜条件下不能进行光反应。
（3）据表分析可知，影响光合作用的环境因素主要有光照强度和施氮水平。强光、高温、干旱的夏季中午，小麦出现光合午休现象，此时部分气孔关闭，二氧化碳供应减少，叶绿体内光反应的产物[H]、ATP和五碳化合物含量都会增多。参与3-磷酸甘油酸还原的光反应产物有NADPH和ATP。
（4）据表分析可知，灌浆后期叶绿素含量降低，因此正常光照条件下，与灌浆中期相比，灌浆后期的净光合速率降低。
（5）旗叶光合作用合成的有机物输送至籽粒的比例较低，因此与正常光照相比，遮光处理后期叶的净光合速率在灌浆中期下降不明显，但小麦产量却明显下降。
