Question

【題目】水稻是我國主要的糧食作物之一，科研人員將玉米的PEPC酶基因與PPDK酶基因導入水稻后，培養成雙轉基因水稻并進行了以下實驗探究；將雙轉基因水稻葉片放在溫度恒定且適宜的密閉容器內，測量該容器內氧氣量的變化情況，結果如圖—所示；在強光下測得溫度對其凈光合速率的影響，結果如圖二所示 。

（1）圖一中a點時雙轉基因水稻葉肉細胞中合成ATP的場所有_____________。b點以后的短時間內，葉片細胞內C3的消耗速率_____________（填“大于”或“小于”）生成速率。

（2）5～15min時，密閉容器內氧氣量增加的速率逐漸減小，這是因為容器內的_____________，使光合作用受限。如果雙轉基因水稻細胞呼吸速率自始至終不變，則在5～15min，雙轉基因水稻的平均光合作用速率（用氧氣產生量表示）是__________×l0﹣8 mol．min﹣l。

（3）圖二中，不能判斷出溫度為25℃時雙轉基因水稻與原種水稻真正光合速率，主要的原因是兩種水稻的_____________是未知的。

Answer 1

【答案】（1）線粒體、細胞質基質 大于 （2）CO2濃度逐漸減低 6 （3）細胞呼吸速率

【解析】（1）圖中a點是水稻處于黑暗條件下，葉肉細胞內只有呼吸作用才能產生ATP，場所有線粒體和細胞質基質。b點以后是在光照下，短時間內產生的ATP和[H]增加，葉片細胞內C3的消耗速率增大，但是CO2的固定速率不變，所以C3的消耗速率大于生成速率。（2）光反應產生氧氣，需要暗反應源源不斷供應CO2。5～15min時，密閉容器內氧氣量增加的速率逐漸減小，說明容器內CO2濃度因消耗而逐漸降低。在5～15min，雙轉基因水稻的平均呼吸速率為（5-4）/5=2×l0﹣8 mol．min﹣l，此期間平均光合作用速率是2+（8-4）/（15-5）=6×l0﹣8 mol．min﹣l。（3）由于水稻的真正光合速率等于呼吸速率+凈光合速率，根據圖二只能判斷出溫度為25℃時雙轉基因水稻與原種水稻凈光合速率，所以無法判斷兩種水稻的真光合速率。

真正光合速率	O2產生（生成）速率或葉綠體釋放O2量	CO2固定速率或葉綠體吸收CO2量	有機物產生（制造、生成）速率
凈光合速率	植物或葉片或葉肉細胞O2釋放速率	植物或葉片或葉肉細胞CO2吸收速率	有機物積累速率
呼吸速率	黑暗中O2吸收速率	黑暗中CO2釋放速率	有機物消耗速率