Question

9．请结合下列两组实验过程和结果分析回答问题．
实验一：为研究种植密度较高的玉米田中去顶部叶对单株和群体产量的影响，研究者选取开花后3天的植株进行处理，从顶部去除不同数量叶片，每隔13天测定穗位叶的叶绿素含量和光合速率（代表单株产量），同时在一定面积的样方中测定群体玉米籽粒中有机物的积累量（代表群体产量），结果如图1、如表．（备注：穗位叶位于植株中下部，其生长状况直接影响玉米籽粒中有机物的积累量，其光合产物可向各部位运输．）

去除叶片 的数量	单株产量 （kg）	群体产量 （kg）
0	1.2	50
2	1.4	69
4	1.7	39
6	1.9	23

（1）叶绿素分布于组成叶绿体基粒的类囊体薄膜上，光反应阶段产生的ATP和[H]将直接参与暗反应阶段中C₃的还原过程，进而形成有机物．
（2）由图1可知，去叶13天测定时，穗位叶的叶绿素含量随着去叶程度的增强（或：去叶数量的增多）而增大．种植密度较高的玉米田中，影响玉米叶片光合速率的外界因素主要有光照强度（或光照强度和CO₂浓度）．
（3）由图1、表结果可推测，种植密度较高的玉米田中去除2片顶部叶片，可使玉米单株光合速率和群体光合速率都增加．
（4）由表可知，随顶部去除叶片数量增加，单株的光合速率持续增加，但群体产量趋势是先增加后又降低，根据相关信息，推测可能的原因是去除较多顶叶会导致穗位叶向玉米籽粒的有机物输入量减少（增加、减少或不变）．
（5）为确认穗位叶的光合产物是否向遮光叶片运输而导致减产，可进一步设计实验：对玉米植株顶部2片叶遮光处理；用透明袋包住穗位叶，不影响其正常生长．实验时向包住穗位叶的透明袋中通入¹⁴CO₂（或C¹⁸O_2\带有放射性标记的CO₂），其他生长条件适宜，一段时间后检测顶部2片遮光叶片是否有放射性．
实验二：研究者又选品种优良的玉米和花生，分别单独种植和间行种植，生长相同且适宜时间后，分别测植株的光合速率，结果如图2：
（6）根据实验二结果，当光照强度为1个单位时，玉米单独种植时单位时间单位叶面积上积累的有机物量＜（＞、＜或=）间行种植，花生单独种植时单位时间单位叶面积上积累的有机物量＜（＞、＜或=）间行种植．
（7）间行种植与单独种植相比，玉米达到最大光合速率所需的光照强度强，花生达到最大光合速率所需的光照强度弱（强、弱）．

Answer 1

分析 1、植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量．
2、图2是玉米和花生单独种植和间行种植测得的植株的光合速率．

解答 解：（1）叶绿素分布于组成叶绿体基粒的类囊体（或：囊状结构）薄膜上，光反应阶段产生的ATP和[H]将直接参与暗反应阶段中C₃的还原过程，进而形成有机物．
（2）由图1可知，去叶13天测定时，穗位叶的叶绿素含量随着去叶程度的增强（或：去叶数量的增多）而增大．种植密度较高的玉米田中，玉米叶片相互遮光，影响光合作用的主要因素是光照强度（或光照强度和CO₂浓度）．
（3）本实验中，穗位叶的叶绿素含量始终高于空白对照组的处理为去除2片叶．
（4）由图2可知，随顶部去除叶片数量增加，单株的光合速率持续增加，原因可能是穗位叶获得的光照和二氧化碳更充足．已知其他叶片的光合产物能补充穗位叶生长和玉米籽粒发育所需，若去除顶部叶片过多，可导致穗位叶和玉米籽粒的有机物输入量降低，使其积累的有机物减少，造成减产．
（5）为确认穗位叶的光合产物是否向遮光叶片运输而导致减产，可进一步设计实验：对玉米植株顶部2片叶遮光处理；用透明袋包住穗位叶，不影响其正常生长．实验时向包住穗位叶的透明袋中通入带有放射性标记的CO₂，其他生长条件适宜，一段时间后检测顶部2片遮光叶片是否有放射性．保证顶部2片叶不能进行光合作用合成有机物，如果一段时间后检测顶部2片遮光叶片有放射性，说明穗位叶的光合产物会向遮光叶片运输，从而导致减产；如果没有放射性，则相反．
（6）根据实验二结果可知，当光照强度为1个单位时，玉米和花生单独种植时单位时间单位叶面积上积累的有机物量都小于间行种植的．
（7）由图可知，间行种植与单独种植相比，玉米达到最大光合速率所需的光照强度强，花生达到最大光合速率所需的光照强度弱．
故答案为：
（1）类囊体   C₃的还原
（2）去叶程度的增强（或：去叶数量的增多）    光照强度（或光照强度和CO₂浓度）
（3）2
（4）单株   减少
（5）¹⁴CO₂（或C¹⁸O_2\带有放射性标记的CO₂）
（6）＜＜
（7）强　弱

点评 本题考查光合作用，意在考查考生能理解所学知识的要点；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理．