Question

某小组以生长期大豆为材料研究了叶片光合速率以及光合产物向豆荚（果实）分配的规律，图中①②③④表示豆荚，A、B表示叶片。将生长一致的大豆植株分为三组，进行以下处理（环境条件均适宜）：

第一组：选取B处叶片（成熟叶），透明塑料袋扎紧，袋内充入一定量¹⁴CO₂饲喂叶片，一段时间后，检测各处豆荚的放射性强度占比。

第二组：选取A处叶片（幼叶），重复第一组操作。

第三组：去掉所有豆荚，保留叶片（叶片未损伤），测定B处叶片光合速率。

请回答下列问题：

（1）具有放射性的有机物首先出现在叶肉细胞的__________（部位），同位素标记法可以用于追踪物质的__________规律。

（2）第一组实验结果如下表，说明B处叶片光合产物向豆荚分配的规律为____________________。

豆荚标号	①	②	③	④
放射性强度占比（%）	25%	46%	27%	0

（3）第二组各处豆荚均未检测到放射性，原因可能是幼叶叶肉细胞内______________________________，因而光合能力较弱，几乎没有产物输出。说明光合产物是否输出与叶片的发育程度和供应能力有关。

（4）与保留豆荚相比，第三组实验中B处叶片光合速率下降，推测可能的原因是______________________________________________________________________。

Answer

叶绿体基质 运行和变化 光合产物分配比例与豆荚和叶片的距离有关，豆荚距离叶片越近，分配到的光合产物就越多 光合色素和酶较少 去除豆荚，叶光合产物输出受阻，有机物在叶肉细胞中堆积，导致光合速率下降

【解析】

用14CO2饲喂叶片，光合作用中暗反应经过CO2的固定和C3的还原放射性最终出现在糖类等有机物中，根据放射性的强度和豆荚的位置判断光合产物向豆荚（果实）分配的规律。

（1）充入一定量14CO2饲喂叶片，CO2的固定在叶绿体基质中，具有放射性的有机物首先出现在叶肉细胞的叶绿体基质中，同位素标记法可以用于追踪物质的运行和变化规律。

（2）第一组实验结果如下表，②处豆荚放射性＞③＞①＞④，说明B处光合产物分配比例与豆荚和叶片的距离有关，豆荚距离叶片越近，分配到的光合产物就越多。

（3）第二组各处豆荚均未检测到放射性，原因可能是幼叶叶肉细胞内光合色素和酶较少，因而光合能力较弱，几乎没有产物输出。说明光合产物是否输出与叶片的发育程度和供应能力有关。

（4）与保留豆荚相比，第三组实验中B处叶片光合速率下降，可能的原因是去除豆荚，叶光合产物输出受阻，有机物在叶肉细胞中堆积，导致光合速率下降。