Question

15．小麦旗叶是小麦植株最顶端的一片叶子，科研人员对小麦旗叶发育过程中的光合作用效率进行研究，测定其不同发育时期净光合速率及相关指标的变化，结果如表（注：“-”表示未测数据）．请回答下列问题：

发育时期		叶面积（最大面积的%）	总叶绿素含量（mg/g•fw）	气孔相对开放度（%）	净光合速率（μmolCO2/m2•s）
A	新叶展开前	20	-	-	-2.7
B	新叶展开中	86	1.2	5.6	1.8
C	新叶已成熟	100	12.7	100	5.9

（1）B时期的净光合速率较低，原因之一可能是由于叶片的总叶绿素含量低，导致植物吸收的光能较少；原因之二可能是由于叶片的气孔的相对开放程度低，导致植物吸收的CO₂也较低，进而影响光合作用过程．
（2）若将A、C时期的旗叶分别置于密闭恒温玻璃容器中，给予适宜且恒定的光照，一段时间后，A时期叶肉细胞中明显增强的生理活动是无氧呼吸，将导致细胞开始积累酒精；C时期的旗叶光合速率减小（减小/不变/增大）．
（3）小麦旗叶因叶面积大、细胞中叶绿体数目较多、叶绿体中类囊体（填结构名称）数量多，对小麦籽粒的产量有着决定性作用．科研人员认为，在小麦灌浆过程中，小麦胚乳合成淀粉所需的原料主要由旗叶提供．为了验证该推测，研究人员在小麦的灌浆期，将旗叶和其他叶片分别包在密闭的透明袋中，分别通入充足的¹⁴CO₂和CO₂，并保持适宜的温度和光照等条件．将小麦培育至籽粒成熟时期，收获籽粒后测定籽粒胚乳中¹⁴C淀粉及所有淀粉的含量，并计算相关比例，若¹⁴C的淀粉所占的比例高，则支持上述推测．

Answer 1

分析 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．
根据题意和图表分析可知：旗叶的生长发育能显著影响小麦的产量，从表中可以看出，不同叶面积的情况下，叶片叶绿素含量和气孔开放度有所不同，从而使得光合作用速率也不同．

解答 解：（1）由表格数据可以直接看出，与C时期的叶片相比，B叶片的叶绿素含量和气孔相对开度都较低．叶绿素含量低直接影响光反应阶段色素对光能的吸收，气孔相对开度低影响二氧化碳的吸收减少，进而影响暗反应二氧化碳的固定．
（2）A时期的旗叶净光合速率为负值，说明呼吸速率大于光合速率．将A时期的旗叶置于密闭恒温玻璃容器中，给与恒定的光照，一段时间后，玻璃容器中的氧气减少，无氧呼吸明显增强，产生的酒精增多．C时期的新叶已成熟，此时旗叶光合速率减小．
（3）从表格看出叶面积最大时，气孔相对开放度也最大，光反应为暗反应提供ATP和NADPH，促进暗反应的进行．要增加有机物的产量，提高光反应强度十分重要．光反应场所是基粒，基粒又是由许多类囊体组成．因此小麦旗叶因叶面积大、细胞中叶绿体数目较多，叶绿体中基粒、类囊体数量多，对小麦籽粒的产量有着决定性的作用．
为了验证在小麦灌浆过程中，小麦胚乳合成淀粉所需的原料主要由旗叶提供．研究人员在实验设计时遵循对照原则．将小麦灌浆期的旗叶和其他叶片分别包在密闭的透明袋中，分别通入充足的¹⁴CO₂和CO₂，并保持适宜的温度和光照等条件，前者为实验组，后者为对照组．
小麦培育至籽粒成熟时期，检测、测定籽粒胚乳中含¹⁴C的淀粉及所有淀粉的含量并计算比例．如果含¹⁴C的淀粉所占的比例大，则证明科研人员的认识是正确的；如果含¹⁴C的淀粉所占的比例小，则证明科研人员的认识是错误的．
故答案为：
（1）光能   气孔的相对开放程度低
（2）无氧呼吸    酒精    减小
（3）类囊体   旗叶    CO₂    ¹⁴C的淀粉所占的比例高

点评 本题以图形为载体，考查了影响光合作用速率的环境因素等相关知识．考查了学生识图、析图能力，实验设计和操作能力，运用所学知识分析和解决问题的能力，综合应用能力，有一定的难度．