Question

15．小麥旗葉是小麥植株最頂端的一片葉子，科研人員對小麥旗葉發(fā)育過程中的光合作用效率進(jìn)行研究，測定其不同發(fā)育時(shí)期凈光合速率及相關(guān)指標(biāo)的變化，結(jié)果如表（注：“-”表示未測數(shù)據(jù)）．請回答下列問題：

發(fā)育時(shí)期		葉面積（最大面積的%）	總?cè)~綠素含量（mg/g•fw）	氣孔相對開放度（%）	凈光合速率（μmolCO2/m2•s）
A	新葉展開前	20	-	-	-2.7
B	新葉展開中	86	1.2	5.6	1.8
C	新葉已成熟	100	12.7	100	5.9

（1）B時(shí)期的凈光合速率較低，原因之一可能是由于葉片的總?cè)~綠素含量低，導(dǎo)致植物吸收的光能較少；原因之二可能是由于葉片的氣孔的相對開放程度低，導(dǎo)致植物吸收的CO₂也較低，進(jìn)而影響光合作用過程．
（2）若將A、C時(shí)期的旗葉分別置于密閉恒溫玻璃容器中，給予適宜且恒定的光照，一段時(shí)間后，A時(shí)期葉肉細(xì)胞中明顯增強(qiáng)的生理活動是無氧呼吸，將導(dǎo)致細(xì)胞開始積累酒精；C時(shí)期的旗葉光合速率減�。�減小/不變/增大）．
（3）小麥旗葉因葉面積大、細(xì)胞中葉綠體數(shù)目較多、葉綠體中類囊體（填結(jié)構(gòu)名稱）數(shù)量多，對小麥籽粒的產(chǎn)量有著決定性作用．科研人員認(rèn)為，在小麥灌漿過程中，小麥胚乳合成淀粉所需的原料主要由旗葉提供．為了驗(yàn)證該推測，研究人員在小麥的灌漿期，將旗葉和其他葉片分別包在密閉的透明袋中，分別通入充足的¹⁴CO₂和CO₂，并保持適宜的溫度和光照等條件．將小麥培育至籽粒成熟時(shí)期，收獲籽粒后測定籽粒胚乳中¹⁴C淀粉及所有淀粉的含量，并計(jì)算相關(guān)比例，若¹⁴C的淀粉所占的比例高，則支持上述推測．

Answer 1

分析 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，有光無光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動提供能量．
根據(jù)題意和圖表分析可知：旗葉的生長發(fā)育能顯著影響小麥的產(chǎn)量，從表中可以看出，不同葉面積的情況下，葉片葉綠素含量和氣孔開放度有所不同，從而使得光合作用速率也不同．

解答 解：（1）由表格數(shù)據(jù)可以直接看出，與C時(shí)期的葉片相比，B葉片的葉綠素含量和氣孔相對開度都較低．葉綠素含量低直接影響光反應(yīng)階段色素對光能的吸收，氣孔相對開度低影響二氧化碳的吸收減少，進(jìn)而影響暗反應(yīng)二氧化碳的固定．
（2）A時(shí)期的旗葉凈光合速率為負(fù)值，說明呼吸速率大于光合速率．將A時(shí)期的旗葉置于密閉恒溫玻璃容器中，給與恒定的光照，一段時(shí)間后，玻璃容器中的氧氣減少，無氧呼吸明顯增強(qiáng)，產(chǎn)生的酒精增多．C時(shí)期的新葉已成熟，此時(shí)旗葉光合速率減�。�
（3）從表格看出葉面積最大時(shí)，氣孔相對開放度也最大，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH，促進(jìn)暗反應(yīng)的進(jìn)行．要增加有機(jī)物的產(chǎn)量，提高光反應(yīng)強(qiáng)度十分重要．光反應(yīng)場所是基粒，基粒又是由許多類囊體組成．因此小麥旗葉因葉面積大、細(xì)胞中葉綠體數(shù)目較多，葉綠體中基粒、類囊體數(shù)量多，對小麥籽粒的產(chǎn)量有著決定性的作用．
為了驗(yàn)證在小麥灌漿過程中，小麥胚乳合成淀粉所需的原料主要由旗葉提供．研究人員在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)遵循對照原則．將小麥灌漿期的旗葉和其他葉片分別包在密閉的透明袋中，分別通入充足的¹⁴CO₂和CO₂，并保持適宜的溫度和光照等條件，前者為實(shí)驗(yàn)組，后者為對照組．
小麥培育至籽粒成熟時(shí)期，檢測、測定籽粒胚乳中含¹⁴C的淀粉及所有淀粉的含量并計(jì)算比例．如果含¹⁴C的淀粉所占的比例大，則證明科研人員的認(rèn)識是正確的；如果含¹⁴C的淀粉所占的比例小，則證明科研人員的認(rèn)識是錯(cuò)誤的．
故答案為：
（1）光能   氣孔的相對開放程度低
（2）無氧呼吸    酒精    減小
（3）類囊體   旗葉    CO₂    ¹⁴C的淀粉所占的比例高

點(diǎn)評 本題以圖形為載體，考查了影響光合作用速率的環(huán)境因素等相關(guān)知識．考查了學(xué)生識圖、析圖能力，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力，運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力，綜合應(yīng)用能力，有一定的難度．