Question

【題目】野生型棉花品種Z16中轉人抗蟲基因B丁基因后獲得轉基因抗蟲棉品種Z30，某農科所在相同條件下培養棉花品種Z16和Z30，在苗期后期測定葉片光合作用及植株的有關生理特性，所得結果如下圖所示。請據圖回答。

注:①核酮糖二磷酸羧化酶（RuBP羧化酶）是暗反應的關鍵酶之一；②Pn:凈光合速率（即以每平方米葉面每秒鐘吸收C02的速率為參照依據，單位為m-2s-1）③太陽輻射中能被綠色植物用來進行光合作用的那部分能量稱為光合有效輻射，簡稱PAR。

（1）由圖1推測，與野生型棉花品種Z16相比，轉基因棉花Z30的干物質量___________，其原因是____________________________________________。

（2）圖1中的A點代表轉基因棉花Z30曲線與縱坐標的相交點，若A點對應的數值為-0.8，則該數值的含義為_________________________________。若不考慮環境因素對呼吸作用的影響，那么當光合有效輻射（PAR）為400μmolm-2s-1時，Z30葉片固定C02的速率為___________12.8μmolm-2s-1。

（3）圖2中色素1的名稱是____________，分布在葉綠體的_____________________上。比 較圖2和圖3可知，野生型棉花品種Z16與轉基因棉花Z30光合作用速率出現差異的主要因素是_____________________，從而影響了光合作用__________階段的反應速率。

Answer 1

【答案】 減少 轉基因棉花Z30的凈光合速率下降 Z30的呼吸作用速率（Z30通過呼吸作用釋放CO2的速率） 12.8 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

【解析】試題分析：光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成；光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物。光合作用合成有機物，而呼吸作用分解有機物；光合作用為呼吸作用提供有機物和氧氣，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。

（1）由圖1推測，與野生型棉花品種Z16相比，轉基因棉花Z30的凈光合速率下降，故轉基因棉花Z30的干物質量減少。

（2）圖1中的A點代表轉基因棉花Z30曲線與縱坐標的相交點，由于A點沒有光照，只能進行呼吸作用，因此若A點對應的數值為0.8，該數值的含義為Z30的呼吸作用速率(Z30通過呼吸作用釋放CO2的速率)；若不考慮環境因素對呼吸作用的影響，那么當光合有效輻射(PAR)為400μmol·m-2·s-1時，凈光合速率為12μmol·m-2·s-1，根據真光合速率=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與轉基因棉花Z30光合作用速率出現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階段的反應速率。