Question

【題目】將玉米的PEPC酶基因?qū)�入水稻后，測得光照強(qiáng)度對轉(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，如下圖甲所示。（注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開放程度越高）。圖乙是某同學(xué)選取自水稻上層和下層的兩種葉片，分別測定其凈光合速率畫出來的曲線圖。請據(jù)圖回答問題：

（1）分析圖甲，光照強(qiáng)度低于8×102 mol·m-2·s-1時影響轉(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，原種水稻的氣孔導(dǎo)度下降但測得的光合速率基本不變，可能的原因是_____________________________。

（2）分析圖甲，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。

（3）分析圖乙A葉片是水稻植株__________（填“上層”或“下層”）的葉片，判斷依據(jù)是____________________。

Answer 1

【答案】光照強(qiáng)度 光照強(qiáng)度增加與CO2供給不足對光合速率的正負(fù)影響相互抵消（或“CO2供應(yīng)已充足且光照強(qiáng)度已達(dá)飽和點(diǎn)”） 增大氣孔導(dǎo)度，提高水稻在強(qiáng)光下的光合速率 較強(qiáng)光照強(qiáng)度（向陽） 下層 A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時所需光照強(qiáng)度低于B葉片

【解析】

本題考查細(xì)胞中的重要代謝--光合作用的過程及影響因素，考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較和分析，同時考查理解能力和篩選信息的能力。

氣孔導(dǎo)度即為氣孔開放程度，因此氣孔導(dǎo)度越大，二氧化碳吸收越多，光合速率越高。解答本題應(yīng)從光合作用的場所、條件以及影響因素等方面進(jìn)行解題，影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等。

（1）分析甲圖可知，當(dāng)光照強(qiáng)度低于8×102 molm-2s-1時，隨光照強(qiáng)度增加，轉(zhuǎn)基因水稻光合作用速率增大，說明光照強(qiáng)度低于8×102 molm-2s-1時限制轉(zhuǎn)基因水稻光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度；光照強(qiáng)度為10～14×102 molm-2s-1時，原種水稻的氣孔導(dǎo)度下降，二氧化碳供應(yīng)不足會使光合作用強(qiáng)度減小，而光照強(qiáng)度增大使光合作用強(qiáng)度增大，當(dāng)光照強(qiáng)度增加與CO2供給不足對光合速率的正負(fù)影響相互抵消時，光合速率基本不變，也可能是由于該條件下CO2供應(yīng)已充足且光照強(qiáng)度已達(dá)飽和點(diǎn)，此時二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度不是限制光合作用的因素，此時限制光合作用的因素可能的色素、酶的數(shù)量等內(nèi)因。

（2）分析圖甲第一個圖可知，在相同光照條件下，轉(zhuǎn)基因水稻氣孔導(dǎo)度大于原種水稻，分析圖甲第二個圖可知，當(dāng)光照強(qiáng)度大于8×102μmolm-2s-1，轉(zhuǎn)基因水稻的光合作用強(qiáng)度大于原種水稻，因此可以推斷PEPC酶是通過增大氣孔導(dǎo)度，提高水稻在強(qiáng)光下的光合速率；圖示顯示，轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻在弱光照時光合速率沒有什么差異，但在強(qiáng)光條件下，轉(zhuǎn)基因水稻的光合速率更大，因此轉(zhuǎn)基因水稻更適合栽種在強(qiáng)光照環(huán)境中。

（3）據(jù)圖分析，A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時所需光照強(qiáng)度低于B葉片，B葉片能利用較高的光照強(qiáng)度，故A葉片是水稻植株的下層葉片。