Question

【題目】為研究棉花去棉鈴（果實）后對葉片光合作用的影響，研究者選取至少具有10個棉鈴的植株，去除不同比例棉鈴，3天后測定葉片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。結果如下圖所示：

（1）由圖1可知，隨著去除棉鈴百分率的提高，葉片光合速率________。本實驗中對照組（空白對照組）植株的CO2固定速率相對值是_______。固定CO2的場所是葉肉細胞的______。

（2）由圖2可知，去除棉鈴后，植株葉片中_________增加。已知葉片光合產物會被運到棉鈴等器官并被利用，因此去除棉鈴后，葉片光合產物利用量減少，_________降低，進而在葉片中積累。

（3）綜合上述結果可推測，葉片光合產物的積累會__________光合作用。

（4）一種驗證上述推測的方法為：去除植株上的棉鈴并對部分葉片遮光處理，使遮光葉片成為需要光合產物輸入的器官，檢測___________葉片的光合產物含量和光合速率。與只去除棉鈴植株的葉片相比，若檢測結果是_____________，則支持上述推測。

Answer 1

【答案】逐漸下降 28葉綠體基質淀粉和蔗糖含量輸出量抑制未遮光的光合產物含量下降，光合速率上升

【解析】

光合作用光反應在類囊體薄膜上進行，包括了水的光解和ATP的合成，兩個過程；暗反應在葉綠體基質中進行，包括了二氧化碳的固定和三碳化合物的還原，合成有機物的過程。圖1說明隨去除棉鈴的百分率提高，二氧化碳固定的速率下降；圖2說明隨去除棉鈴的百分率逐漸提高，葉片干重（即淀粉和蔗糖）百分比逐漸升高。

（1）根據圖1可以看出，隨去除棉鈴的百分率提高，二氧化碳固定的速率下降；空白對照組就是沒有去除棉鈴，即去除棉鈴的百分率為0，此時植物二氧化碳固定速率為28。其固定CO2的場所是葉肉細胞的葉綠體基質。

（2）由圖2可知，隨去除棉鈴的百分率逐漸提高，葉片干重（即淀粉和蔗糖）百分比逐漸升高。去除棉鈴后，葉片光合產物利用量減少，輸出量降低，有機物進而在葉片中積累。

（3）根據圖1可以看出，光合作用速率隨去除棉鈴的百分率的增加而降低，而圖2則說明光合作用下降的原因是光合作用的產物在葉片中積累，所以葉片中光合產物的積累會抑制光合作用。

（4）去除掉棉鈴以后并對部分葉片進行遮光處理，這是唯一的變量，如果檢測到未遮光的葉片有機物不再積累，則未遮光的葉片的有機物運輸到遮光的葉片中去了，說明了遮光葉片是需要光合產物輸入的器官。對此，如果檢測到未遮光葉片的光合產物含量下降且光合速率上升，則說明葉片光合產物的積累會抑制光合作用。