Question

为研究棉花果实数量对光合作用的影响，研究人员对棉花植株进行了处理，方法及结果如下表所示：

组别 处理及结果	1	2	3	4	5	6
去除棉铃百分比（%）	0	20	40	60	80	100
CO2固定速率相对值	28	22	20	18	14	13

（1）棉花叶肉细胞中的色素分子分布在叶绿体的__________上；可用_________提取。

（2）光反应产生的__________在叶绿体基质中将C₃还原成__________。

（3）光合作用中能量的转化过程为：光能→_________→有机物中稳定的化学能。

（4）选取长势相同、所处环境相同的棉花植株作为实验材料，目的是_______________。

（5）由表可知，空白对照组CO₂固定速率相对值是____________；

（6）该实验结果说明，果实越多，净光合速率____________，有人假设棉花果实少，叶片中光合作用产生的淀粉、蔗糖不能更多的向果实运输，过多淀粉、蔗糖在叶片中积累会_______光合作用速率。

（7）若验证上述假设，还需要测定各组________含量。

Answer

类囊体（基粒、类囊体薄膜、基粒片层） 无水乙醇（丙酮或有机溶剂或具体的一种有机溶剂） NADPH 有机物(CH2O)或葡萄糖或糖类或糖类等有机物 ATP中活跃的化学能 排除个体差异对实验结果的干扰 28 高（强、大、快） 抑制（降低、减慢） 叶片中淀粉和蔗糖

【解析】

光合作用的场所在叶绿体，其可以分为光反应阶段和暗反应阶段，其中光反应阶段发生在类囊体薄膜，主要靠光合色素和酶将光能转化为ATP中活跃的化学能，而暗反应阶段发生在叶绿体基质，将ATP中活跃的化学能转移到有机物中稳定的化学能。

（1）光合色素主要分布在类囊体薄膜上；提取色素的时候经常使用无水乙醇这种有机物，将色素溶解在其中；

（2）光反应阶段可以产生NADPH具有很强的还原性，在暗反应阶段中可以将C3还原成有机物；

（3）光合作用中能量的转移途径经过光能到ATP中活跃的化学能，再到有机物中稳定的化学能；

（4）在实验过程中经常要控制无关变量，保证无关变量相同且适宜，选择长势相同、所处环境相同的棉花植株作为实验材料，可以排除个体差异对实验结果的干扰；

（5）空白对照组为不去除棉铃，由图可知CO2固定速率相对值是28；

（6）根据图表可知，果实越多，即去除棉铃百分比越小，CO2固定速率相对值越高，植物的净光合速率越强；根据实验结果推测果实去除以后，植物CO2固定速率相对值下降，推测过多淀粉、蔗糖在叶片中积累会抑制光合作用速率；

（7）上述推测中表示有机物积累在了叶片中抑制了光合作用，因此需要测定叶片中淀粉和蔗糖的含量。

过程

项目

Ⅰ．光反应

Ⅱ．暗反应

场所

叶绿体类囊体薄膜

叶绿体基质

条件

光照、色素和酶

多种酶、有无光都可以

原料

H2O、NADP＋、ADP、Pi

[H]、ATP、CO2

产物

[H]、ATP、O2

(CH2O)、ADP、Pi

物质变化

①水的光解

②ATP的合成

①CO2的固定

②C3的还原

能量变化

光能→ATP中活跃化学能

ATP中活跃化学能→有机物中稳定的化学能