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天后测定叶片的CO₂固定速率以及蔗糖和淀粉含量，结果如图，请回答下列问题：

（1）光合作用的光反应和暗反应紧密联系，如光反应需要暗反应提供ADP、________等物质（至少答出2种物质）,在叶绿体基质中CO₂首先转化为_____________，进而形成淀粉和蔗糖等。

（2）由图1可知，本实验中对照组（空白对照组）植株CO₂固定速率相对值是________，随着去除棉铃百分率的升高，叶片光合速率的变化是__________（填“升高”、“降低”或“不变”）。

（3）已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用。由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中______和_____会增加，因为去除棉铃后，______________________________，进而在叶片中积累。

（4）综合上述结果可推测，叶片光合产物被运到植物体各器官被利用，这对光合作用的影响是_____（填“促进”、“抑制”、或“没有影响”）。

Answer

Pi、NADP+ 三碳化合物（C3） 28 降低 淀粉 蔗糖 叶片光合产物利用量减少，输出量降低 促进

【解析】

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，用于还原三碳化合物生成淀粉和蔗糖，但光反应同样需要暗反应提供的ADP、Pi以及NADP+等物质来合成ATP和NADPH。在叶绿体基质中CO2进行光合作用的暗反应，首先与C5进行二氧化碳的固定，转化为三碳化合物（C3），进而形成淀粉和蔗糖等。

（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，由于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。

（4）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；反之可说明，如果叶片光合产物被及时运到植物体其他各器官被利用，则能促进叶片的光合作用的进行。