Question

9．將玉米的PEPC酶基因?qū)�入水稻后，測得光照強度對轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻的氣孔導(dǎo)度及光合速率的影響結(jié)果，如圖所示．（注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開放程度越高）

（1）水稻葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場所是葉綠體，捕獲光能的色素中含量最少的是胡蘿卜素．
（2）CO₂通過氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞后，首先與五碳化合物結(jié)合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供[H]和ATP．
（3）光照強度低于8×10²μmol•m^-2•s^-1時，影響轉(zhuǎn)基因水稻光合速率的主要因素是光照強度；光照強度為10～14×10²μmol•m^-2•s^-1時，原種水稻的氣孔導(dǎo)度下降但光合速率基本不變，可能的原因是實際利用CO₂的量沒有改變．
（4）分析圖中信息，PEPC酶所起的作用是提高氣孔導(dǎo)度和提高水稻在強光下的光合速率；轉(zhuǎn)基因水稻更適宜栽種在光照強度較強的環(huán)境中．
（5）原種水稻在適宜條件下進(jìn)行光合作用時，若突然停止CO₂供應(yīng)，短時間內(nèi)葉綠體中ATP含量的變化為升高（或增加）．大田種植水稻時，“正其行，通其風(fēng)”的主要目的是通過增加 CO₂濃度提高光合作用強度以增加產(chǎn)量．

Answer 1

分析 本題是對光合作用過程中光反應(yīng)與暗反應(yīng)的物質(zhì)變化、光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系、影響光合作用的因素及轉(zhuǎn)基因工程和應(yīng)用的綜合性考查，梳理光合作用過程中光反應(yīng)與暗反應(yīng)的物質(zhì)變化、光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系、影響光合作用的因素及轉(zhuǎn)基因工程和應(yīng)用的相關(guān)知識點，然后分析題圖曲線獲取信息，根據(jù)題圖信息結(jié)合所學(xué)知識點進(jìn)行推理、解答．

解答 解：（1）光合作用的場所是葉綠體．在葉綠體色素中捕獲光能最少的是胡蘿卜素．
（2）二氧化碳進(jìn)入細(xì)胞后與五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物該過程稱為二氧化碳的固定；三碳化合物的還原需要光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP．
（3）分析題圖可知，當(dāng)光照強度低于8×10²μmol•m^-2•s^-1時，隨光照強度增加，轉(zhuǎn)基因水稻光合作用速率增大，說明光照強度低于8×10²μmol•m^-2•s^-1時限制轉(zhuǎn)基因水稻光合作用的主要因素是光照強度．光照強度為10～14×10²μmol•m^-2•s^-1時，原種水稻的氣孔導(dǎo)度下降，二氧化碳供應(yīng)不足會使光合作用強度減小，而光照強度增大使光合作用強度增大，當(dāng)光照強度增加與CO₂供給不足對光合速率的正負(fù)影響相互抵消時，光合速率基本不變，也可能是由于該條件下CO₂供應(yīng)已充足且光照強度已達(dá)飽和點．
（4）分析第一個圖可知，在相同光照條件下，轉(zhuǎn)基因水稻氣孔導(dǎo)度大于原種水稻，分析第二個圖可知，當(dāng)光照強度大于8×10²μmol•m^-2•s^-1，轉(zhuǎn)基因水稻的光合作用強度大于原種水稻，因此可以推斷PEPC酶是通過大氣孔導(dǎo)度，提高水稻在強光下的光合速率；抓基因水稻更適宜栽種在強光條件下．
（5）突然停止CO₂供應(yīng)，短時間內(nèi)三碳化合物生成減少，還原減弱，ATP的消耗減少，葉綠體中ATP含量升高．大田種植水稻時，“正其行，通其風(fēng)”的主要目的是通過增加 CO₂濃度提高光合作用強度以增加產(chǎn)量．
故答案為：
（1）葉綠體    胡蘿卜素
（2）五碳化合物[H]和ATP
（3）光照強度   實際利用CO₂的量沒有改變
（4）提高氣孔導(dǎo)度和提高水稻在強光下的光合速率    光照強度較強
（5）升高（或增加）   增加 CO₂濃度

點評 對于光合作用過程中的物質(zhì)變化、光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系的理解及各種因素對光合作用強度的綜合作用的理解、應(yīng)用是解題的關(guān)鍵，本題主要考查學(xué)生分析題圖獲取信息并進(jìn)行圖文轉(zhuǎn)換的能力及根據(jù)曲線反應(yīng)的信息結(jié)合相關(guān)知識進(jìn)行推理的能力．