Question

小麦旗叶是小麦植株中最顶端的一片叶子，旗叶的寿命虽然只有40天左右，但对小麦籽粒的形成非常重要，小麦籽粒成熟过程中积累的糖类约50%来自旗叶。

（1）研究人员对小麦旗叶发育过程中的光合作用效率进行研究，测定其不同发育阶段净光合速率及相关指标的变化，结果如下表（注：“…”表示未测数据）。

发育时期	叶面积 （最大面积的1%）	总叶绿素含量 （mg/g·fw）	气孔相对开放度 （%）	净光合速率 （μmolCO2/m^2·s）
A新叶展开前	20	…	…	-2.7
B新叶展开中	86	1.2	5.6	1.8
C新叶已成熟	100	12.7	100	5.9

B时期的净光合速率较低，原因可能是吸收___________和_____________影响光合作用过程。

（2）去掉一部分正在发育的籽粒，旗叶中有机物含量增加，一段时间后旗叶的光合速率会____________（上升/下降），推测其原因是由于去掉一部分正在发育的籽粒后，旗叶光合产物的____________降低，进而在叶片中积累。

（3）小麦旗叶因叶面积大、细胞中叶绿体数目较多，叶绿体中基粒数量多，对小麦籽粒的产量有着决定性的作用。科研人员认为，在小麦的灌浆过程中，小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。请补充完成以下科研实验设计思路并加以验证。

①在小麦的灌浆期，将旗叶和其它叶片分别包在密闭的透明袋中，分别通入充足的___________和_____________并始终保持25℃及给予合适的光照的条件。

②将小麦培养至籽粒成熟时期收获籽粒。

③检测、测定籽粒胚乳中含¹⁴C的淀粉及所有淀粉的含量并计算比例。

预测结果：如果__________________________，则证明科研人员的认识是正确的。

Answer

光能 CO2 下降 输出量 14CO2 CO2 含14C的淀粉所占比例大

【解析】

试题熟记并理解光合作用的过程及其影响因素、实验设计的原则等相关知识，据此围绕表中信息和题意，对各问题情境进行分析解答。

(1) 叶绿素具有吸收、传递、转化光能的作用，大气中的CO2是通过气孔进入植物体的。表中信息显示：B时期总叶绿素含量和气孔相对开放度都明显低于C，据此可推知：B时期的净光合速率较低的原因可能是吸收的光能和CO2都较少而影响了光合作用过程。

(2) 去掉一部分正在发育的籽粒，旗叶合成的有机物输出量减少，导致旗叶中有机物含量增加，抑制了光合反应的进行，因此一段时间后旗叶的光合速率会下降。

(3) 本实验的目的是验证小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。依据给出的不完整的实验步骤可推知：自变量是不同类型的叶片以及通入的14CO2中的C是否用放射性同位素标记，因变量是检测籽粒胚乳中含14C的淀粉及所有淀粉的含量并计算比例。在实验过程中需满足光合作用发生的条件。所以实验设计思路为：

①在小麦的灌浆期，将旗叶和其他叶片分别包在密闭的透明袋中，分别通入充足的14CO2、CO2，并始终保持25℃及给予合适的光照等条件（前者为实验组，后者为对照组）。

②将小麦培养至籽粒成熟时期收获籽粒。

③检测、测定籽粒胚乳中含14C的淀粉及所有淀粉的含量并计算比例。

因本实验是验证性实验，实验结论是唯一的，即小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供，因此测定的结果应是含14C的淀粉所占比例大。