Question

为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3 d后测定叶片的CO₂固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。

　

(1)光合作用暗反应利用光反应产生的ATP和______，在________________中将CO₂转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖，光反应进行的场所是________________。

(2)由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率________。本实验中对照组(空白对照组)植株的CO₂固定速率相对值是________。

(3)由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中________________增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，________增多。

(4)综合上述结果可推测，叶片中光合产物的积累会______光合作用。

(5)一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测________叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是______________________________________，则支持上述推测。

Answer

[H] 叶绿体基质 类囊体的薄膜（基粒的薄膜） 逐渐下降 28 淀粉和蔗糖含量 积累量 抑制 未遮光的 光合产物(淀粉、蔗糖)含量降低，光合速率(CO2固定速率相对值)增大

【解析】

解答本题考生首先熟记光合作用过程，光反应中，色素吸收光能转化成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应过程中，利用光反应生成的ATP和[H]将三碳化合物还原，并且生成糖类等有机物。
分析曲线可以看出，随着去除棉铃的百分率的增加，叶片的CO2固定速率不断下降，而叶片中淀粉的含量和蔗糖的含量均有所增加，并且淀粉的增加幅度更大。

（1）光合作用的光反应为暗反应提供[H]和ATP，用于三碳化合物的还原，暗反应场所为叶绿体基质，光反应的场所为叶绿体的类囊体薄膜。
（2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率逐渐下降。本实验中对照组（空白对照组）植株为不去除棉铃植株，由图1可知，其CO2固定速率相对值是28。
（3）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中淀粉和蔗糖的含量增加，因为叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，淀粉和蔗糖的输出量降低，在叶片积累，积累量增多。根据图1可以看出，光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低，而图2则说明光合作用下降的原因是光合作用的产物在叶片中积累，所以叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。
（4）去除掉棉铃以后并对部分叶片进行遮光处理，这是唯一的变量，如果检测到未遮光的叶片有机物不再积累，则未遮光的叶片的有机物运输到遮光的叶片中去了，说明了遮光叶片是需要光合产物输入的器官。