Question

將藍(lán)藻的Sir1515基因?qū)�入水稻后，測(cè)定光照強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻和野生型水稻光合速率的影響，并測(cè)得兩種水稻葉片的葉綠素和RUBP羧化酶（催化CO2固定的酶）的含量，結(jié)果如下圖所示。請(qǐng)回答：

（1）水稻葉肉細(xì)胞中的葉綠素分布在______上，用層析液分離圖乙所示兩種葉綠素時(shí)，在濾紙條上擴(kuò)散較快的是______。

（2）圖甲中A點(diǎn)水稻葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是______，若環(huán)境中CO2濃度降低，則A點(diǎn)應(yīng)向______（左、右）移動(dòng)。

（3）適宜條件下，與野生型水稻相比，轉(zhuǎn)基因水稻的干物質(zhì)的量______（增加、減少或不變），原因是____。

（4）光照強(qiáng)度低于2×l0 時(shí)，限制野生型水稻光合速率的主要環(huán)境因素是 ；若不考慮環(huán)境因素對(duì)呼吸作用的影響，當(dāng)光照強(qiáng)度為2×10時(shí)，野生型水稻葉片固定的速率為_(kāi)___×10。

（5）若環(huán)境中光照強(qiáng)度保持在3×l0，假定其它條件不變，先光照16小時(shí)，再黑暗8小時(shí)，則一天中轉(zhuǎn)基因水稻積累的有機(jī)物量是野生型水稻的______倍。

Answer 1

（1）類(lèi)囊體薄膜 葉綠素1

（2）線(xiàn)粒體、葉綠體 右

（3）增加 轉(zhuǎn)基因水稻的葉綠素含量增加，光合速率增大

（4）光照強(qiáng)度 16

（5）1.4

【解析】

試題分析：（1）水稻葉肉細(xì)胞中的葉綠素分布在葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上；據(jù)圖乙分析可知，兩種水稻葉片中都是葉綠素1含量多于葉綠素2，說(shuō)明葉綠素1代表葉綠素a，葉綠素2代表葉綠素b，用層析液分離圖乙所示兩種葉綠素時(shí)，在濾紙條上擴(kuò)散較快的是葉綠素a（葉綠素1）。

（2）圖甲中A點(diǎn)表示光合速率與呼吸速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度，即此時(shí)水稻葉肉細(xì)胞中既進(jìn)行呼吸作用，也進(jìn)行光合作用，所以圖甲中A點(diǎn)水稻葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是線(xiàn)粒體、葉綠體；若環(huán)境中CO2濃度降低，則光合速率降低，而對(duì)呼吸作用的影響不大，要想維持光合速率與呼吸速率相等，需要增加光照強(qiáng)度，即A點(diǎn)向右移動(dòng)。

（3）根據(jù)圖甲分析可知，在相同且適宜條件下，轉(zhuǎn)基因水稻的凈光合速率大于野生水稻，所以與野生型水稻相比，轉(zhuǎn)基因水稻的干物質(zhì)的量增加，其原因可通過(guò)圖乙分析，轉(zhuǎn)基因水稻的葉綠素含量增加，導(dǎo)致光合速率增大。

（4）根據(jù)圖甲分析可知，光照強(qiáng)度低于2×l02μmol·m-2·s-1時(shí)，限制野生型水稻光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度；若不考慮環(huán)境因素對(duì)呼吸作用的影響，當(dāng)光照強(qiáng)度為2×102μmol·m-2·s-1時(shí)，野生型水稻葉片固定的速率（實(shí)際光合速率）為凈光合速率＋呼吸速率＝12＋4＝16×102μmol·m-2·s-1。

（5）若環(huán)境中光照強(qiáng)度保持在3×l02μmol·m-2·s-1，假定其它條件不變，先光照16小時(shí)，再黑暗8小時(shí)，則一天中轉(zhuǎn)基因水稻積累的有機(jī)物量是16×16－4×8＝224×l02μmol·m-2·s-1，一天中野生型水稻積累的有機(jī)物量是12×16－4×8＝160×l02μmol·m-2·s-1，一天中轉(zhuǎn)基因水稻積累的有機(jī)物量是野生型水稻的倍數(shù)是224/160＝1.4倍。

考點(diǎn)：本題考查光合作用的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題的能力。