Question

17．圖l、圖2是不同綠色植物利用CO₂的兩條途徑．圖3、圖4是人們?yōu)檠芯糠N植密度較高的玉米田中去葉對單株和群體產(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天測定穗位葉的葉綠素含量和光合速率（代表單株產(chǎn)量），同時在一定面積的樣方中測定群體光合速率（代表群體產(chǎn)量）．結(jié)果如圖3、圖4所示．（備注：穗位葉位于植株中下部，其生長狀況直接影響玉米籽粒中有機(jī)物的積累量．）

（1）圖1中①過程稱為二氧化碳的固定，圖2生物的光合葉片用碘液處理，出現(xiàn)藍(lán)紫色的細(xì)胞是維管束鞘細(xì)胞（不考慮有機(jī)物的轉(zhuǎn)移）．
（2）圖1與圖2所代表的植物更適宜于在高溫、低濃度CO₂環(huán)境生活的是圖2（填“圖1”或“圖2”），這是長期自然選擇的結(jié)果．
（3）由圖3可知，去葉13天測定時，穗位葉的葉綠素含量隨著去葉程度的增強(qiáng)而增大．本實(shí)驗中，穗位葉的葉綠素含量始終高于空白對照組的處理為去除2片葉．
（4）由圖4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．已知其他葉片的光合產(chǎn)物能補(bǔ)充穗位葉生長和玉米籽粒發(fā)育所需，若去除頂部葉片過多，可導(dǎo)致穗位葉和玉米籽粒的有機(jī)物的輸入量降低，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)計實(shí)驗：對玉米植株頂部2片葉遮光處理；用透明袋包住穗位葉，不影響其正常生長．實(shí)驗時向包住穗位葉的透明袋中通入¹⁴CO₂，其他生長條件適宜，一段時間后檢測頂部2片遮光葉片是否有放射性．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖l、圖2是不同綠色植物利用CO₂的兩條途徑，①是二氧化碳的固定過程，②是三碳化合物的還原過程．圖3、圖4是人們?yōu)檠芯糠N植密度較高的玉米田中去葉對單株和群體產(chǎn)量的影響．
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，有光無光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項生命活動提供能量．據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）據(jù)圖分析可知，圖1中①過程稱為二氧化碳的固定過程．圖2生物是C₄植物，其光合葉片用碘液處理，出現(xiàn)藍(lán)紫色的細(xì)胞是維管束鞘細(xì)胞．
（2）圖1與圖2所代表的植物分別是C₃植物和C₄植物，C₄植物更適宜于在高溫、低濃度CO₂環(huán)境生活，這是長期自然選擇的結(jié)果．
（3）由圖1可知，去葉13天測定時，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．本實(shí)驗中，穗位葉的葉綠素含量始終高于空白對照組的處理為去除2片葉．
（4）由圖3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CO2更充足．已知其他葉片的光合產(chǎn)物能補(bǔ)充穗位葉生長和玉米籽粒發(fā)育所需，若去除頂部葉片過多，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)．穗位葉也需要積累有機(jī)物用于自身的各種生命活動需要，而不能全部輸出，提供給玉米籽粒．
（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)計實(shí)驗：對玉米植株頂部2片葉遮光處理；用透明袋包住穗位葉，不影響其正常生長．實(shí)驗時向包住穗位葉的透明袋中通入帶有放射性標(biāo)記的CO₂，其他生長條件適宜，一段時間后檢測頂部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，如果一段時間后檢測頂部2片遮光葉片有放射性，說明穗位葉的光合產(chǎn)物會向遮光葉片運(yùn)輸，從而導(dǎo)致減產(chǎn)；如果沒有放射性，則相反．
故答案為：
（1）二氧化碳的固定     維管束鞘細(xì)胞    
（2）圖2   自然選擇
（3）去葉程度的增強(qiáng)     去除2片葉      
（4）單株       有機(jī)物的輸入量
（5）¹⁴CO₂   頂部2片遮光葉片是否有放射性

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