Question

【題目】野生型棉花品種Z16中轉(zhuǎn)人抗蟲基因B丁基因后獲得轉(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)果如下圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答。

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C02的速率為參照依據(jù)，單位為m-2s-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___________，其原因是____________________________________________。

（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，則該數(shù)值的含義為_________________________________。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400μmolm-2s-1時(shí)，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(zhuǎn)基因棉花Z30光合作用速率出現(xiàn)差異的主要因素是_____________________，從而影響了光合作用__________階段的反應(yīng)速率。

Answer 1

【答案】 減少 轉(zhuǎn)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(yīng)

【解析】試題分析：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。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。

（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。