Question

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，测定其不同发育阶段净光合速率及相关指标的变化，结果如下表（注：“----”表示未测数据）．请回答下列问题：

发育时间		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/m2s）
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，原因可能是吸收

 

少，影响光合作用过程．
（2）若将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，A期叶肉细胞中，明显增强的生理活动是

 

，导致

 

增多．
（3）将C时期的旗叶置于密闭恒温玻璃容器内，连续48h测定容器内CO₂浓度及植物CO₂吸收速率，得到如图所示曲线（整个过程呼吸作用强度恒定）．

据曲线分析，实验中由12时到18时叶绿体内C₃含量变化是

 

；叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是

 

h时，前24小时比后24小时的平均光照强度

 

．
（4）小麦旗叶因叶面积大、细胞中叶绿体数目较多，叶绿体中

 

数量多，对
小麦籽粒的产量有着决定性的作用．科研人员认为，在小麦的灌浆过程中，小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供．请补充完成以下科研实验设计思路并加以验证．
①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

 

和

 

并始终保持25℃及给与合适的光照等条件．
②将小麦培养至籽粒成熟时期收获籽粒．
③检测、测定籽粒胚乳中

 

的含量并计算比例．如果

 

，则证明科研人员的认识是正确的．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：根据影响光合作用的因素分析（1）．根据A时期的旗叶净光合速率为负值和A时期的旗叶置于密闭恒温玻璃容器分析（2）．根据曲线图中CO₂吸收速率的变化情况分析（3）．根据光反应的场所分析（4）．根据实验中的对照原则分析①．根据题干中科研人员认为，在小麦的灌浆过程中，小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供分析③．

解答： 解：（1）影响光合作用的环境因素有光照、CO₂浓度、温度等．根据表格中B时期总叶绿素含量低，则吸收的光能少；气孔相对开放度低，则吸收CO₂少．
（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．
（3）据曲线分析，实验中由12时到18时CO₂吸收速率大于0，则说明光合作用吸收的CO₂在增多，CO₂被五碳化合物固定，生成C₃，使叶绿体内C₃含量增加．
据曲线分析，CO₂吸收速率的最大时对应的时间是36h．因此，叶绿体利用CO₂速率最大的时刻是36h时．由曲线图看出，前24小时比后24小时的平均CO₂吸收速率低．因此，前24小时比后24小时的平均光照强度弱．
（4）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．
①实验设计时遵循对照原则．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，前者为实验组，后者为对照组．
③题干中科研人员认为，在小麦的灌浆过程中，小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供．因此，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）光能和CO₂         
（2）无氧呼吸       酒精
（3）增加      36       弱 
（4）基粒、类囊体      
①¹⁴CO₂     CO₂  
③含¹⁴C的淀粉及所有淀粉       含¹⁴C的淀粉所占的比例大

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．