Question

植物叶片光合作用合成的有机物除了供叶片自身所需外，还会大量运输到茎、果实、根等其它器官利用或储存起来。为研究温度对光合产物运输的影响，科学家把¹⁴CO₂供给玉米叶片吸收以后，分别置于不同条件下培养，相同时间后测定其光合产物——¹⁴C标记的碳水化合物的运输情况，结果如下：

组次	实验温度（℃）	^14C标记的碳水分化合物的分配比例 合物的分配比例
气温	土温	顶端	根部
1	22.4	22.0	19.8%	8.2%
2	14.7	22.0	15.3%	13.7%
3	22.4	17.0	19.2%	2.1%

回答下列问题：

（1）叶片细胞吸收¹⁴CO₂后，在叶绿体的__________（结构）提供的ATP和[H]作用下，可将_________还原成光合产物（^l4CH₂0）。

（2）从曲线和表格上可以推测，有机物运输的最适温度是在_________ ℃左右。低于最适温度，导致运输速度降低，其原因是___________________________。

（3）从表格可以看出，该科学家进行的3组实验中，能形成两组对照，判断的理由是______________。当气温_________（填“低于”或“高于”）土温时，有利于玉米光合产物流向根部。

Answer

类囊体（薄膜）上 14C3化合物 22 温度降低，植株呼吸作用减弱，产生的能量（ATP）减少 只有1组与2组，1组与3组遵循单一变量原则 低于

【解析】

根据题意可知，本题涉及的实验目的是探究温度影响光合产物运输，其自变量是温度，因变量是光合产物的运输速率。结合曲线分析，当温度22℃左右时，运输速率最大，说明此温度为最适温度，当温度低于或高于该温度，由于会影响细胞呼吸中相关酶的活性，导致呼吸作用释放的能量减少，所以运输速率降低。根据实验设计需要遵循对照性原则和单一变量原则，结合表格中数据分析，3组实验中，1组和2组、1组和3组各自只有一个自变量可形成对照实验。当气温低于土温时，有利于玉米光合产物流向根部；当气温高于土温时，有利于玉米光合产物流向顶部。

（1）在叶绿体的类囊体薄膜经光反应产生ATP和[H]，转移到叶绿体基质，将叶片细胞吸收的14CO2固定形成14C3化合物还原成光合产物（l4CH20）。

（2）结合前面的分析，从曲线可知有机物运输的最适温度是在22℃左右。在低于最适温度的条件下，由于植株呼吸作用减弱，产生的能量（ATP）减少，进而导致运输速度降低。

（3）根据前的分析，表格中3组实验，能形成1组和2组、1组和3组分别对照，因为只有它们才遵循单一变量原则；其中当气温低于土温时，有利于玉米光合产物变向根部。