Question

13．野生型棉花品種Z16中轉(zhuǎn)入抗蟲基因BT基因后獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種Z30，某農(nóng)科所在相同條件下培養(yǎng)棉花品種Z16和Z30，在苗期后期測(cè)定葉片光合作用及植株的有關(guān)生理特性，所得結(jié)果如圖所示．請(qǐng)據(jù)圖回答問題：
注：①核酮糖二磷酸羧化酶（RuBP 羧化酶）是暗反應(yīng)的關(guān)鍵酶之一；②Pn：凈光合速率（即以每平方米葉面每秒鐘吸收CO₂的速率為參照依據(jù)，單位為 μmol m^-2 s^-1；③太陽輻射中能被綠色植物用來進(jìn)行光合作用的那部分能量稱為光合有效輻射，簡(jiǎn)稱PAR．

（1）由圖1推測(cè)，與野生型棉花品種Z16相比，轉(zhuǎn)基因棉花Z30 的干物質(zhì)量減少，其原因是轉(zhuǎn)基因棉花Z30的凈光合速率下降．
（2）圖1中的A點(diǎn)代表轉(zhuǎn)基因棉花Z30曲線與縱坐標(biāo)的相交點(diǎn)，若A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值為-0.8，該數(shù)值的含義為Z30的呼吸作用速率（Z30通過呼吸作用釋放CO₂的速率）．若不考慮環(huán)境因素對(duì)呼吸作用的影響，那么當(dāng)光合有效輻射（PAR）為400μmol m^-2 s^-1時(shí)，Z30葉片固定CO₂的速率為12.8μmol m^-2 s^-1．．
（3）圖2中色素1的名稱是葉綠素a，分布在葉綠體的類囊體薄膜（基粒）上．
比較圖2和3可知，野生型棉花品種Z16與轉(zhuǎn)基因棉花Z30光合作用速率出現(xiàn)差異的主要因素是核酮糖二磷酸羧化酶（RuBP羧化酶）活性下降，從而影響了光合作用暗反應(yīng)階段的反應(yīng)速率．

Answer 1

分析 1、光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過程．光合作用的光反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成．光合作用的暗反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機(jī)物．
2、光合作用合成有機(jī)物，而呼吸作用分解有機(jī)物．光合作用為呼吸作用提供有機(jī)物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．凈光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率．

解答 解：（1）由圖1推測(cè)，與野生型棉花品種Z16相比，轉(zhuǎn)基因棉花Z30的凈光合速率下降，故轉(zhuǎn)基因棉花Z30 的干物質(zhì)量減少．
（2）圖1中的A點(diǎn)代表轉(zhuǎn)基因棉花Z30曲線與縱坐標(biāo)的相交點(diǎn)，由于A點(diǎn)沒有光照，只能進(jìn)行呼吸作用，因此若A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值為-0.8，該數(shù)值的含義為Z30的呼吸作用速率（Z30通過呼吸作用釋放CO₂的速率）．若不考慮環(huán)境因素對(duì)呼吸作用的影響，那么當(dāng)光合有效輻射（PAR）為400μmol m^-2•s^-1時(shí)，凈光合速率為12μmol m^-2•s^-1，根據(jù)真光合速率=凈光合速率+呼吸速率，可知Z30葉片固定CO₂的速率為12+0.8=12.8μmol m^-2•s^-1．
（3）葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，葉綠素a含量較多，因此圖2中色素1的名稱是葉綠素a，分布在葉綠體的類囊體薄膜（基粒）上．比較圖2和3可知，野生型棉花品種Z16與轉(zhuǎn)基因棉花Z30光合作用速率出現(xiàn)差異的主要因素是核酮糖二磷酸羧化酶（RuBP 羧化酶）活性下降，從而影響了光合作用暗反應(yīng)階段的反應(yīng)速率．
故答案為：
（1）減少       轉(zhuǎn)基因棉花Z30的凈光合速率下降
（2）Z30的呼吸作用速率（Z30通過呼吸作用釋放CO₂的速率）      12.8
（3）葉綠素a        類囊體薄膜（基粒）      核酮糖二磷酸羧化酶（RuBP 羧化酶）活性下降      暗反應(yīng)

點(diǎn)評(píng) 本題以圖形為載體，考查了影響光合作用的因素、光合作用過程及光合作用和呼吸作用的關(guān)系，意在考查了學(xué)生識(shí)圖、析圖能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力，綜合理解能力，屬于理解層次的考查．