Question

9．請(qǐng)結(jié)合下列兩組實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果分析回答問(wèn)題．
實(shí)驗(yàn)一：為研究種植密度較高的玉米田中去頂部葉對(duì)單株和群體產(chǎn)量的影響，研究者選取開花后3天的植株進(jìn)行處理，從頂部去除不同數(shù)量葉片，每隔13天測(cè)定穗位葉的葉綠素含量和光合速率（代表單株產(chǎn)量），同時(shí)在一定面積的樣方中測(cè)定群體玉米籽粒中有機(jī)物的積累量（代表群體產(chǎn)量），結(jié)果如圖1、如表．（備注：穗位葉位于植株中下部，其生長(zhǎng)狀況直接影響玉米籽粒中有機(jī)物的積累量，其光合產(chǎn)物可向各部位運(yùn)輸．）

去除葉片 的數(shù)量	單株產(chǎn)量 （kg）	群體產(chǎn)量 （kg）
0	1.2	50
2	1.4	69
4	1.7	39
6	1.9	23

（1）葉綠素分布于組成葉綠體基粒的類囊體薄膜上，光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和[H]將直接參與暗反應(yīng)階段中C₃的還原過(guò)程，進(jìn)而形成有機(jī)物．
（2）由圖1可知，去葉13天測(cè)定時(shí)，穗位葉的葉綠素含量隨著去葉程度的增強(qiáng)（或：去葉數(shù)量的增多）而增大．種植密度較高的玉米田中，影響玉米葉片光合速率的外界因素主要有光照強(qiáng)度（或光照強(qiáng)度和CO₂濃度）．
（3）由圖1、表結(jié)果可推測(cè)，種植密度較高的玉米田中去除2片頂部葉片，可使玉米單株光合速率和群體光合速率都增加．
（4）由表可知，隨頂部去除葉片數(shù)量增加，單株的光合速率持續(xù)增加，但群體產(chǎn)量趨勢(shì)是先增加后又降低，根據(jù)相關(guān)信息，推測(cè)可能的原因是去除較多頂葉會(huì)導(dǎo)致穗位葉向玉米籽粒的有機(jī)物輸入量減少（增加、減少或不變）．
（5）為確認(rèn)穗位葉的光合產(chǎn)物是否向遮光葉片運(yùn)輸而導(dǎo)致減產(chǎn)，可進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：對(duì)玉米植株頂部2片葉遮光處理；用透明袋包住穗位葉，不影響其正常生長(zhǎng)．實(shí)驗(yàn)時(shí)向包住穗位葉的透明袋中通入¹⁴CO₂（或C¹⁸O_2\帶有放射性標(biāo)記的CO₂），其他生長(zhǎng)條件適宜，一段時(shí)間后檢測(cè)頂部2片遮光葉片是否有放射性．
實(shí)驗(yàn)二：研究者又選品種優(yōu)良的玉米和花生，分別單獨(dú)種植和間行種植，生長(zhǎng)相同且適宜時(shí)間后，分別測(cè)植株的光合速率，結(jié)果如圖2：
（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)二結(jié)果，當(dāng)光照強(qiáng)度為1個(gè)單位時(shí)，玉米單獨(dú)種植時(shí)單位時(shí)間單位葉面積上積累的有機(jī)物量＜（＞、＜或=）間行種植，花生單獨(dú)種植時(shí)單位時(shí)間單位葉面積上積累的有機(jī)物量＜（＞、＜或=）間行種植．
（7）間行種植與單獨(dú)種植相比，玉米達(dá)到最大光合速率所需的光照強(qiáng)度強(qiáng)，花生達(dá)到最大光合速率所需的光照強(qiáng)度弱（強(qiáng)、弱）．

Answer 1

分析 1、植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時(shí)釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無(wú)光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量．
2、圖2是玉米和花生單獨(dú)種植和間行種植測(cè)得的植株的光合速率．

解答 解：（1）葉綠素分布于組成葉綠體基粒的類囊體（或：囊狀結(jié)構(gòu)）薄膜上，光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和[H]將直接參與暗反應(yīng)階段中C₃的還原過(guò)程，進(jìn)而形成有機(jī)物．
（2）由圖1可知，去葉13天測(cè)定時(shí)，穗位葉的葉綠素含量隨著去葉程度的增強(qiáng)（或：去葉數(shù)量的增多）而增大．種植密度較高的玉米田中，玉米葉片相互遮光，影響光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度（或光照強(qiáng)度和CO₂濃度）．
（3）本實(shí)驗(yàn)中，穗位葉的葉綠素含量始終高于空白對(duì)照組的處理為去除2片葉．
（4）由圖2可知，隨頂部去除葉片數(shù)量增加，單株的光合速率持續(xù)增加，原因可能是穗位葉獲得的光照和二氧化碳更充足．已知其他葉片的光合產(chǎn)物能補(bǔ)充穗位葉生長(zhǎng)和玉米籽粒發(fā)育所需，若去除頂部葉片過(guò)多，可導(dǎo)致穗位葉和玉米籽粒的有機(jī)物輸入量降低，使其積累的有機(jī)物減少，造成減產(chǎn)．
（5）為確認(rèn)穗位葉的光合產(chǎn)物是否向遮光葉片運(yùn)輸而導(dǎo)致減產(chǎn)，可進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：對(duì)玉米植株頂部2片葉遮光處理；用透明袋包住穗位葉，不影響其正常生長(zhǎng)．實(shí)驗(yàn)時(shí)向包住穗位葉的透明袋中通入帶有放射性標(biāo)記的CO₂，其他生長(zhǎng)條件適宜，一段時(shí)間后檢測(cè)頂部2片遮光葉片是否有放射性．保證頂部2片葉不能進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物，如果一段時(shí)間后檢測(cè)頂部2片遮光葉片有放射性，說(shuō)明穗位葉的光合產(chǎn)物會(huì)向遮光葉片運(yùn)輸，從而導(dǎo)致減產(chǎn)；如果沒(méi)有放射性，則相反．
（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)二結(jié)果可知，當(dāng)光照強(qiáng)度為1個(gè)單位時(shí)，玉米和花生單獨(dú)種植時(shí)單位時(shí)間單位葉面積上積累的有機(jī)物量都小于間行種植的．
（7）由圖可知，間行種植與單獨(dú)種植相比，玉米達(dá)到最大光合速率所需的光照強(qiáng)度強(qiáng)，花生達(dá)到最大光合速率所需的光照強(qiáng)度弱．
故答案為：
（1）類囊體   C₃的還原
（2）去葉程度的增強(qiáng)（或：去葉數(shù)量的增多）    光照強(qiáng)度（或光照強(qiáng)度和CO₂濃度）
（3）2
（4）單株   減少
（5）¹⁴CO₂（或C¹⁸O_2\帶有放射性標(biāo)記的CO₂）
（6）＜＜
（7）強(qiáng)　弱

點(diǎn)評(píng) 本題考查光合作用，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)；具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理．