Question

【題目】為研究油茶葉片與果實關系對葉片光合作用及果實產量的影響，研究者進行了系列實驗。請回答下列問題：

（1）油茶葉片利用光反應產生的___________將C3轉化為有機物，運輸至油茶果實積累，葉片為“源”，果實是“庫”。

（2）研究者對油茶植株進行了處理，處理及結果如下圖所示。

①進行實驗時，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組要選取相同高度、南面生長的樹冠外層枝條作為實驗材料，目的是________。

②Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組結果表明，庫源比（果與葉數目比）越___________，葉片的凈光合速率越高。

③研究者推測，摘除部分葉片后，剩余葉片的光合產物運輸和分配到果實中的比例升高，這是由于植物體對源葉凈光合速率進行了___________調節。為確定符合生產需求的最佳庫源比，研究者還需要測定三組實驗的______________________。

（3）為了探究不同位置源葉光合產物的分配規律，研究者進一步實驗，處理及結果如下圖和如表所示。

處理	13C含量/mg
	果殼	種仁	果實總量
標記上枝葉	2.93	26.02	28.95
標記中枝葉	11.44	27.47	38.91
標記下枝葉	8.00	8.37	16.37

①研究者用透光性較好的塑料袋套于枝條底端，扎緊、密封袋口，抽出袋中空氣，注入濃度為500μmolmol﹣1的l3CO2和除去_____________的空氣。一段時間后，分別檢測標記上枝葉、中枝葉、下枝葉時______的13C含量。

②實驗結果表明：________________。

Answer 1

【答案】 ATP和[H] 保證各組葉片得到充足且相同強度的光照 大 反饋 果實重量 C02 果殼、種仁 中枝葉（與果實距離最近的葉片）光合產物分配到果實中的總量最髙（且不同位置源葉光合產物向種仁的分配量均高于果殼）

【解析】試題分析：由題意準確把握實驗目的（研究油茶葉片與果實關系對葉片光合作用及果實產量的影響），挖掘圖表中的有效信息：①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組的實驗材料具有的果實數量相同，具有的葉片數目依次是2、4、6，實驗結果是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組的凈光合速率依次遞減；②表中數據顯示：種仁中的13C含量，其大小均為中枝葉＞上枝葉＞下枝葉，但在果殼中13C含量的大小為中枝葉＞下枝葉＞上枝葉，相同枝葉所對應的13C含量的大小均為種仁＞果殼；③中枝葉與果實距離最近。在此基礎上，依據實驗設計遵循的單一變量和對照原則，明辨實驗變量（自變量、因變量、無關變量），進而圍繞“光合作用過程及其影響因素”等相關知識，對各問題情境進行分析解答。

(1) 光反應產生的ATP和[H]可用于暗反應C3的還原，進而將C3轉化為有機物。

(2) ①依題意和圖示分析可知：實驗的自變量是枝條含有的葉片數目不同，選取的實驗材料、光照強度等均為無關變量；為了防止無關變量對實驗結果的干擾，實驗時應控制相同。可見，進行實驗時，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組要選取相同高度、南面生長的樹冠外層枝條作為實驗材料，目的是保證各組葉片得到充足且相同強度的光照。

②分析圖示可知：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組的葉片數目依次遞增，而凈光合速率卻依次遞減，該結果表明，庫源比（果與葉數目比）越大，葉片的凈光合速率越高。

③摘除部分葉片后，剩余葉片的光合產物運輸和分配到果實中的比例升高，這說明植物體對源葉凈光合速率能夠進行反饋調節。葉片為“源”，果實是“庫”，為確定符合生產需求的最佳庫源比，研究者還需要測定三組實驗的果實重量。

(3) ①由題意和表中信息可知：為了探究不同位置源葉光合產物的分配規律，研究者采用的是放射性同位素標記法，用l3C標記的CO2和來追蹤源葉光合產物的轉移途徑，因此需要排除空氣中的CO2對實驗結果的干擾，即用濃度為500μmolmol﹣1的l3CO2和除去C02的空氣注入到套于枝條底端并扎緊、密封袋口、抽出空氣后的透光性較好的塑料袋中。又因為光合產物運輸和分配到果實中，所以一段時間后，應分別檢測標記上枝葉、中枝葉、下枝葉時果殼、種仁的13C含量。

②表中信息顯示：中枝葉所對應的果殼、種仁中的13C含量明顯高于其它葉，且種仁的13C含量高于果殼，這一實驗結果表明：中枝葉（與果實距離最近的葉片）光合產物分配到果實中的總量最髙（且不同位置源葉光合產物向種仁的分配量均高于果殼）。