15.(2013·高考北京卷)為研究棉花去棉鈴(果實)后對葉片光合作用的影響,研究者選取至少具有10個棉鈴的植株,去除不同比例棉鈴,3天后測定葉片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。結(jié)果如圖。
(1)光合作用碳(暗)反應(yīng)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和________,在________中將CO2轉(zhuǎn)化為三碳糖,進而形成淀粉和蔗糖。
(2)由圖1可知,隨著去除棉鈴百分率的提高,葉片光合速率________。本實驗中對照組(空白對照組)植株的CO2固定速率相對值是________。
(3)由圖2可知,去除棉鈴后,植株葉片中________增加。已知葉片光合產(chǎn)物會被運到棉鈴等器官并被利用,因此去除棉鈴后,葉片光合產(chǎn)物利用量減少,________降低,進而在葉片中積累。
(4)綜合上述結(jié)果可推測,葉片中光合產(chǎn)物的積累會______光合作用。
(5)一種驗證上述推測的方法為:去除植株上的棉鈴并對部分葉片遮光處理,使遮光葉片成為需要光合產(chǎn)物輸入的器官,檢測________葉片的光合產(chǎn)物含量和光合速率。與只去除棉鈴植株的葉片相比,若檢測結(jié)果是________,則支持上述推測。
解析:解答本題首先應(yīng)對光合作用的過程及各種因素如何影響光合作用有正確理解;其次,能夠從題干描述和曲線圖示中獲取有效信息;再次,通過有效信息獲取二次實驗方案的設(shè)計能力。
(1)光反應(yīng)不僅產(chǎn)生ATP,還產(chǎn)生還原性氫([H]/NADPH)。將CO2轉(zhuǎn)化為三碳糖屬于暗反應(yīng),發(fā)生于葉綠體基質(zhì)中。
(2)圖1中隨著自變量(去除棉鈴的百分率)的增加,因變量(CO2固定速率)不斷降低。自變量為0時(即空白對照組),因變量為28。
(3)圖2中隨自變量(去除棉鈴的百分率)的增加,因變量(葉片中淀粉和蔗糖的含量)增加。這是因為隨著棉鈴減少,葉片光合產(chǎn)物利用量減少,且輸出量減少,進而在葉片中積累。
(4)由圖1和圖2對照可知,隨著去除棉鈴的百分率的增加,葉片中的光合產(chǎn)物不斷積累,而CO2的固定速率逐漸減小,說明葉片中光合產(chǎn)物的積累抑制光合作用的進行。
(5)本題的實驗方案設(shè)計中,遮光的葉片代替了棉鈴,需要檢測的是未遮光的葉片。與只去掉棉鈴的植株相比,部分葉片遮光的植株,葉片光合產(chǎn)物含量下降,光合速率上升。
答案:(1)[H]/NADPH 葉綠體基質(zhì) (2)逐漸下降 28
(3)淀粉和蔗糖含量 輸出量 (4)抑制 (5)未遮光的 光合產(chǎn)物 含量下降,光合速度上升