Question

20．将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如图所示．（注：气孔导度越大，气孔开放程度越高）

（1）CO₂通过气孔进入叶肉细胞后，首先与C5结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供[H]和ATP．
（2）光照强度低于8×10²μmol•m^-2•s^-1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是光照强度；光照强度为10～14×10²μmol•m^-2•s^-1时．原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是细胞可进行呼吸作用补充CO₂．
（3）分析图中信息，PEPC酶所起的作用是提高光合速率的作用；转基因水稻更适宜栽种在较强光照强度（向阳）环境中．
（4）提取该绿色植物叶片中的色素，二氧化硅的作用是使研磨充分，用纸层析法分离色素时，各色素在层析液中溶解度较大的是胡萝卜素．

Answer 1

分析 本题是对光合作用过程中光反应与暗反应的物质变化、光反应与暗反应之间的关系、影响光合作用的因素及转基因工程和应用的综合性考查，梳理光合作用过程中光反应与暗反应的物质变化、光反应与暗反应之间的关系、影响光合作用的因素及转基因工程和应用的相关知识点，然后分析题图曲线获取信息，根据题图信息结合所学知识点进行推理、解答．

解答 解：（1）二氧化碳进入细胞后与五碳化合物结合形成三碳化合物该过程称为二氧化碳的固定；三碳化合物的还原需要光反应产生的[H]和ATP．
（2）分析题图可知，当光照强度低于8×10²μmol•m^-2•s^-1时，随光照强度增加，转基因水稻光合作用速率增大，说明光照强度低于8×10²μmol•m^-2•s^-1时限制转基因水稻光合作用的主要因素是光照强度；光照强度为10～14×10²μmol•m^-2•s^-1时，原种水稻的气孔导度下降，二氧化碳供应不足会使光合作用强度减小，而光照强度增大使光合作用强度增大，当光照强度增加与CO2供给不足对光合速率的正负影响相互抵消时，光合速率基本不变，也可能是由于该条件下CO₂供应已充足且光照强度已达饱和点，此时二氧化碳浓度和光照强度不是限制光合作用的因素，此时限制光合作用的因素可能的色素、酶的数量等内因．
（3）分析第一个图可知，在相同光照条件下，转基因水稻气孔导度大于原种水稻，分析第二个图可知，当光照强度大于8×10²μmol•m^-2•s^-1，转基因水稻的光合作用强度大于原种水稻，因此可以推断PEPC酶是通过大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率；抓基因水稻更适宜栽种在强光条件下．
（4）提取该绿色植物叶片中的色素，二氧化硅的作用是使研磨充分，用纸层析法分离色素时，胡萝卜素是各色素在层析液中溶解度较大的，扩散最远的色素．
故答案为：
（1）C₅[H]和ATP
（2）光照强度        细胞可进行呼吸作用补充CO₂
（3）提高光合速率的作用           较强光照强度（向阳）
（4）使研磨充分              胡萝卜素

点评 对于光合作用过程中的物质变化、光反应与暗反应之间的关系的理解及各种因素对光合作用强度的综合作用的理解、应用是解题的关键，本题主要考查学生分析题图获取信息并进行图文转换的能力及根据曲线反应的信息结合相关知识进行推理的能力．