Question

【題目】為了解LED燈（冷光源）人工補光對植物光合作用的影響，某研究小組利用溫室栽培的黃瓜進行了探究實驗，結(jié)果如圖所示。回答下列問題：

（光合速率等于呼吸速率時所處CO2濃度為CO2補償點，光合速率達到最大值時所需的最小CO2濃度為CO2飽和點）

（1）本實驗的自變量是___________________________ 。

（2）據(jù)圖分析可知，當(dāng)二氧化碳濃度為50μmol．mol-1時，各組凈光合速率基本一致，原因是______階段受限制，影響了光合速率提高。LED補光對于______（填“上葉”、“中葉”或“下葉”）的作用效果最為明顯。

（3）對中葉而言，LED補光組 __________和 _________更高。

（4）為了驗證葉肉細胞的光合產(chǎn)物主要以蔗糖的形式通過篩管運輸至根莖等器官。研究人員將酵母菌的蔗糖酶基因轉(zhuǎn)入植物，該基因表達的蔗糖酶（水解蔗糖）定位在葉肉細胞的細胞壁上。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：轉(zhuǎn)基因植物的根莖生長會受 ______（抑制/促進），葉肉細胞外的_____含量提高，被葉肉細胞吸收后 ____（抑制/促進）光合作用。

Answer 1

【答案】是否進行LED補光、葉的位置和二氧化碳濃度 暗反應(yīng) 下葉 二氧化碳飽和點 凈光合速率 抑制 葡萄糖和果糖 抑制

【解析】

分析圖象可知，隨著CO2濃度增大，凈光合速率增大，LED燈光源下上葉、中葉或下葉的凈光合速率都大于對照組，且LED補光對于下葉的作用效果最為明顯。

（1）分析曲線圖可知，本實驗的自變量是否進行LED補光、葉的位置和二氧化碳濃度。

（2）由圖可知，隨著二氧化碳濃度升高，對照組和實驗組凈光合速率都升高，說明此時二氧化碳是限制光合作用的主要因素，二氧化碳參與光合作用的暗反應(yīng)階段。自然狀況下，上、中部葉片遮擋，使下葉接受的光照最弱，據(jù)圖可知，LED補光對于下葉的作用效果最為明顯。

（3）由圖可知，對中葉而言，LED補光組二氧化碳飽和點和凈光合速率更高。

（4）為驗證光合產(chǎn)物以蔗糖形式運輸，研究人員將酵母菌蔗糖酶基因轉(zhuǎn)入植物，該基因表達的蔗糖酶定位在葉肉細胞的細胞壁上。由于葉肉細胞壁上的蔗糖酶水解胞外的蔗糖，導(dǎo)致進入篩管的蔗糖減少，轉(zhuǎn)基因植物根莖生長受到抑制，根和莖得到的糖不足，生長困難；該酶水解胞外的蔗糖生成果糖和葡萄糖，導(dǎo)致葉肉細胞外果糖和葡萄糖含量升高，被葉肉細胞吸收后，通過轉(zhuǎn)運蛋白運至葉綠體內(nèi)，導(dǎo)致淀粉的含量增加，從而抑制光合作用進行。