Question

將玉米的PEPC酶基因?qū)�入水稻后，測(cè)得光照強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻的氣孔導(dǎo)度及光合速率的影響結(jié)果，如圖所示．（注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開(kāi)放程度越高）

（1）水稻葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所是

 

，捕獲光能的色素中含量最少的是

 

．
（2）CO₂通過(guò)氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞后，首先與

 

結(jié)合而被固定，固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供

 

．
（3）光照強(qiáng)度低于8×10²μmol?m^-2?s^-1時(shí)，影響轉(zhuǎn)基因水稻光合速率的主要因素是

 

；光照強(qiáng)度為10～14×10²μmol?m^-2?s^-1時(shí)，原種水稻的氣孔導(dǎo)度下降但光合速率基本不變，可能的原因是

 

．
（4）分析圖中信息，PEPC酶所起的作用是

 

；轉(zhuǎn)基因水稻更適宜栽種在

 

的環(huán)境中．
（5）若測(cè)得原種水稻的種子在夜晚某個(gè)時(shí)間，吸收O₂與釋放CO₂的體積比為1：3，則此時(shí)種子的無(wú)氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖之比為

 

．
（6）原種水稻在適宜條件下進(jìn)行光合作用時(shí)，若突然停止CO₂供應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中ATP含量的變化為

 

．大田種植水稻時(shí)，“正其行，通其風(fēng)”的主要目的是通過(guò)

 

提高光合作用強(qiáng)度以增加產(chǎn)量．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：分析圖示，表示光照強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻的氣孔導(dǎo)度及光合速率的影響結(jié)果．左圖中，在一定范圍內(nèi)，相同的光照強(qiáng)度下轉(zhuǎn)基因水稻的氣孔導(dǎo)度比原種水稻更大．右圖中，光照強(qiáng)度低于8×10²μmol?m^-2?s^-1時(shí)，光照強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻光合速率的影響相同；光照強(qiáng)度高于8×10²μmol?m^-2?s^-1時(shí)，相同光照強(qiáng)度下，轉(zhuǎn)基因水稻的光合速率比原種水稻更快．

解答： 解：（1）水稻葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所是葉綠體，捕獲光能的色素中含量最少的是胡蘿卜素．
（2）光合作用的暗反應(yīng)中，進(jìn)入植物細(xì)胞內(nèi)的CO₂首先被C₅化合物固定成為C₃化合物，再被光反應(yīng)提供的ATP和[H]還原．
（3）結(jié)合題圖：光合速率隨光照強(qiáng)度的變化曲線可以看出在低于8×10²μmol?m^-2?s^-1的范圍內(nèi)影響光合作用的主要因素為光照強(qiáng)度；由普通與轉(zhuǎn)基因水稻的光合速率與光強(qiáng)度變化關(guān)系曲線可看出：光強(qiáng)為10～14×10²μmol?m^-2?s^-1時(shí)，普通水稻隨光強(qiáng)變化光合速率不再增加，而此時(shí)氣孔導(dǎo)度下降，CO₂吸收減少，說(shuō)明可能是光照強(qiáng)度增加與CO₂供應(yīng)不足對(duì)光合速率的正負(fù)影響相互抵消，同時(shí)細(xì)胞呼吸也能產(chǎn)生二氧化碳供光合作用利用．
（4）由氣孔導(dǎo)度與光強(qiáng)度關(guān)系曲線可看出轉(zhuǎn)基因水稻較普通水稻的氣孔度大，其原因?yàn)檗D(zhuǎn)基因水稻導(dǎo)入了PEPC酶的因素，說(shuō)明此酶有促進(jìn)氣孔打開(kāi)或增大作用；同時(shí)轉(zhuǎn)基因水稻在較強(qiáng)光照下光合速率卻更強(qiáng)說(shuō)明更能適應(yīng)較強(qiáng)光照環(huán)境．
（5）若測(cè)得原種水稻的種子在夜晚某個(gè)時(shí)間，吸收O₂與釋放CO₂的體積比為1：3，假設(shè)吸收O₂的量為6，則釋放CO₂的量為18．根據(jù)有氧呼吸中1葡萄糖～6O₂～6CO₂，有氧呼吸消耗葡萄糖為1，釋放CO₂的量為6；根據(jù)無(wú)氧呼吸中1葡萄糖～2CO₂，無(wú)氧呼吸釋放CO₂的量為18-6=12，則消耗葡萄糖為6．因此此時(shí)種子的無(wú)氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖之比為6：1．
（6）原種水稻在適宜條件下進(jìn)行光合作用時(shí)，若突然停止CO₂供應(yīng)，CO₂被C₅固定形成的C₃減少，而C₃的還原過(guò)程不變，故C₃的含量將減少，C₃還原時(shí)消耗的ATP減少，而光反應(yīng)過(guò)程不變，則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中ATP含量增加．大田種植水稻時(shí)，“正其行，通其風(fēng)”的主要目的是通過(guò)增加CO₂濃度提高光合作用強(qiáng)度以增加產(chǎn)量．
故答案為：
（1）葉綠體     胡蘿卜素
（2）C₅ [H]和ATP
（3）光照強(qiáng)度   實(shí)際利用CO₂的量沒(méi)有改變
（4）提高氣孔導(dǎo)度和提高水稻在強(qiáng)光下的光合速率    光照強(qiáng)度較強(qiáng)
（5）6：1
（6）升高（或增加）    增加CO₂濃度

點(diǎn)評(píng)：本題以實(shí)驗(yàn)為背景，以坐標(biāo)曲線為載體，考查影響光合作用的因素及光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合計(jì)算，要求考生識(shí)記光合作用和細(xì)胞呼吸的過(guò)程，掌握影響光合作用速率的因素，能準(zhǔn)確判斷曲線圖中各點(diǎn)或各區(qū)段的含義，能分析題圖提取有效信息答題．