Question

將藍藻的Sir1515基因導入水稻后，測定光照強度對轉基因水稻和野生型水稻光合速率的影響，并測得兩種水稻葉片的葉綠素和RUBP羧化酶（催化CO2固定的酶）的含量，結果如下圖所示。請回答：

（1）水稻葉肉細胞中的葉綠素分布在______上，用層析液分離圖乙所示兩種葉綠素時，在濾紙條上擴散較快的是______。

（2）圖甲中A點水稻葉肉細胞內產(chǎn)生ATP的細胞器是______，若環(huán)境中CO2濃度降低，則A點應向______（左、右）移動。

（3）適宜條件下，與野生型水稻相比，轉基因水稻的干物質的量______（增加、減少或不變），原因是____。

（4）光照強度低于2×l0 時，限制野生型水稻光合速率的主要環(huán)境因素是 ；若不考慮環(huán)境因素對呼吸作用的影響，當光照強度為2×10時，野生型水稻葉片固定的速率為____×10。

（5）若環(huán)境中光照強度保持在3×l0，假定其它條件不變，先光照16小時，再黑暗8小時，則一天中轉基因水稻積累的有機物量是野生型水稻的______倍。

Answer 1

（1）類囊體薄膜 葉綠素1

（2）線粒體、葉綠體 右

（3）增加 轉基因水稻的葉綠素含量增加，光合速率增大

（4）光照強度 16

（5）1.4

【解析】

試題分析：（1）水稻葉肉細胞中的葉綠素分布在葉綠體的類囊體薄膜上；據(jù)圖乙分析可知，兩種水稻葉片中都是葉綠素1含量多于葉綠素2，說明葉綠素1代表葉綠素a，葉綠素2代表葉綠素b，用層析液分離圖乙所示兩種葉綠素時，在濾紙條上擴散較快的是葉綠素a（葉綠素1）。

（2）圖甲中A點表示光合速率與呼吸速率相等時的光照強度，即此時水稻葉肉細胞中既進行呼吸作用，也進行光合作用，所以圖甲中A點水稻葉肉細胞內產(chǎn)生ATP的細胞器是線粒體、葉綠體；若環(huán)境中CO2濃度降低，則光合速率降低，而對呼吸作用的影響不大，要想維持光合速率與呼吸速率相等，需要增加光照強度，即A點向右移動。

（3）根據(jù)圖甲分析可知，在相同且適宜條件下，轉基因水稻的凈光合速率大于野生水稻，所以與野生型水稻相比，轉基因水稻的干物質的量增加，其原因可通過圖乙分析，轉基因水稻的葉綠素含量增加，導致光合速率增大。

（4）根據(jù)圖甲分析可知，光照強度低于2×l02μmol·m-2·s-1時，限制野生型水稻光合速率的主要環(huán)境因素是光照強度；若不考慮環(huán)境因素對呼吸作用的影響，當光照強度為2×102μmol·m-2·s-1時，野生型水稻葉片固定的速率（實際光合速率）為凈光合速率＋呼吸速率＝12＋4＝16×102μmol·m-2·s-1。

（5）若環(huán)境中光照強度保持在3×l02μmol·m-2·s-1，假定其它條件不變，先光照16小時，再黑暗8小時，則一天中轉基因水稻積累的有機物量是16×16－4×8＝224×l02μmol·m-2·s-1，一天中野生型水稻積累的有機物量是12×16－4×8＝160×l02μmol·m-2·s-1，一天中轉基因水稻積累的有機物量是野生型水稻的倍數(shù)是224/160＝1.4倍。

考點：本題考查光合作用的相關知識，意在考查考生從課外材料中獲取相關的生物學信息，并能運用這些信息，結合所學知識解決相關的生物學問題的能力。