Question

12．為研究種植密度較高的玉米田中去葉對單株和群體產量的影響，研究者選取開花后3天的植株進行處理，從頂部去除不同數量葉片，每隔13天測定穗位葉的葉綠素含量和光合速率（代表單株產量），同時在一定面積的樣方中測定群體光合速率（代表群體產量）．結果如圖．（備注：穗位葉位于植株中下部，其生長狀況直接影響玉米籽粒中有機物的積累量．）

（1）葉綠素分布于葉綠體的基粒（類囊體，囊狀結構薄膜）上，光反應階段產生的ATP和[H]將直接參與暗反應階段中C₃的還原過程，進而形成有機物．
（2）由圖1可知，去葉13天測定時，穗位葉的葉綠素含量隨著去葉程度的增強（去葉數量的增多）而增大．本實驗中，穗位葉的葉綠素含量始終高于空白對照組的處理為去除2片葉．
（3）由圖2可知，隨著頂部去除葉片數量的增加，單株的光合速率持續增加，原因可能是穗位葉獲得的光照和CO₂更充足．
（4）綜合上述結果可推測，種植密度較高的玉米田中適度去除頂部葉片，可使玉米單株光合速率和群體光合速率增長趨勢一致（均增長）．
（5）為確認穗位葉的光合產物是否向遮光葉片運輸而導致減產，可進一步設計實驗：對玉米植株頂部2片葉遮光處理；用透明袋包住穗位葉，不影響其正常生長．實驗時向包住穗位葉的透明袋中通入¹⁴CO₂（C¹⁸O₂、帶有放射性標記的CO₂），其他生長條件適宜，一段時間后檢測頂部2片遮光葉片是否有放射性．

Answer 1

分析 植物在光照條件下進行光合作用，光合作用分為光反應階段和暗反應階段，光反應階段在葉綠體的類囊體薄膜上進行水的光解，產生ATP和[H]，同時釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應階段三碳化合物的還原，細胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進行，為細胞的各項生命活動提供能量．據此分析解答．

解答 解：（1）葉綠素分布于組成葉綠體基粒的類囊體（或：囊狀結構）薄膜上，光反應階段產生的ATP和[H]將直接參與暗反應階段中C₃的還原過程，進而形成有機物．
（2）由圖1可知，去葉13天測定時，穗位葉的葉綠素含量隨著去葉程度的增強（或：去葉數量的增多）而增大．本實驗中，穗位葉的葉綠素含量始終高于空白對照組的處理為去除2片葉．
（3）由圖2可知，隨頂部去除葉片數量增加，單株的光合速率持續增加，原因可能是穗位葉獲得的光照和二氧化碳更充足．
（4）根據題意可知，種植密度較高的玉米田中適度去除頂部葉片，可使玉米單株光合速率和群體光合速率增長趨勢一致（均增長）．
（5）為確認穗位葉的光合產物是否向遮光葉片運輸而導致減產，可進一步設計實驗：對玉米植株頂部2片葉遮光處理；用透明袋包住穗位葉，不影響其正常生長．實驗時向包住穗位葉的透明袋中通入帶有放射性標記的CO₂，其他生長條件適宜，一段時間后檢測頂部2片遮光葉片是否有放射性．保證頂部2片葉不能進行光合作用合成有機物，如果一段時間后檢測頂部2片遮光葉片有放射性，說明穗位葉的光合產物會向遮光葉片運輸，從而導致減產；如果沒有放射性，則相反．
故答案為：
（1）基粒（類囊體，囊狀結構薄膜）   C₃的還原 
（2）去葉程度的增強（去葉數量的增多）     去除2片葉
（3）光照和CO₂
（4）增長趨勢一致（均增長）
（5）¹⁴CO₂（C¹⁸O₂、帶有放射性標記的CO₂）   頂部2片遮光葉片是否有放射性

點評 本題考查光合作用，意在考查考生能理解所學知識的要點；具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理．