Question

回答下列有关光合作用的问题：

（1）图1所示过程发生在水稻叶肉细胞中。

①图1所示反应过程进行的场所是_________，此反应过程中需要的CO₂来源有_________，该过程伴随的能量变化是_________。

②有光条件下，停止供给CO₂，短时间内二磷酸核酮糖（C₅）的含量会_________。

（2）研究者将玉米叶肉细胞中的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如图2和图3所示。（注：气孔导度越大，气孔开放程度越高；光照强度单位：×l0²μmol·m^-2·s^-1）

①图3分析，在光照强度为4和12时，转基因水稻产生的0₂与原种水稻产生的0₂的比值分分别是_________，因此转基因水稻更适合栽种在_________环境中。

②下列分析正确的有（_____）。

A.光照强度为2〜4时，转基因水稻气孔导度大于原种水稻气孔导度，但两者的光合速率相同

B.光照强度低于8时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是气孔导度

C.光照强度为10〜14时，原种水稻气孔导度下降但实际利用C0₂量没有改变

D.光照强度为10〜14时，转基因水稻光合速率上升与PEPC酶的功能有关

Answer

叶绿体基质 叶肉细胞呼吸作用和外界环境 活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能 上升 1：1 7：5 光照强度较强 ACD

【解析】本题考查光合作用过程及影响因素，解题要点是结合图形分析光合作用暗反应阶段的物质变化和影响光合作用的因素。

（1）①图1所示过程为光合作用的暗反应阶段，发生在叶绿体基质中；此过程中需要的CO2来自叶肉细胞呼吸作用释放和外界环境；该过程伴随的能量变化是将ATP中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能。

②光合作用的暗反应阶段， C3的还原生成C5，而C5与CO2结合生成C3，因此有光条件下，停止供给CO2，短时间内光反应产物继续还原C3生成C5，而C5的消耗量减少，故C5的量会增多；

（2）①据图3分析，当光照强度为4 ×l02μmol·m-2·s-1时，两种水稻的光合速率相等，故合成O2的比值为1：1；当光照强度为12×l02μmol·m-2·s-1时，转基因水稻光合作用合成的O2的量为（30+5）μmol·m-2·s-1，而原种水稻的光合作用合成的O2的量为（20+5）μmol·m-2·s-1，故合成O2的比值为35：25，即7：5，因此转基因水稻更适合种植在光照强度大的环境中。

②光照强度为2〜4时，由图2可知转基因水稻气孔导度大于原种水稻气孔导度，但图2所示两者的光合速率相同，A正确；结合图2和图3可知，当光照强度低于8时，尽管两者气孔导度不同，但光合速率基本相同，说明光照强度低于8时影响转基因水稻光合速率的主要因素是光照强度，B错误；光照强度为10〜14时，图2所示原种水稻气孔导度下降，但图3所示原种水稻光合速率仍维持在最大值没变，即实际利用C02量没有改变，C正确；光照强度为10〜14时，图3所示转基因水稻光合速率大于原种水稻，可能与PEPC酶基因在转基因水稻细胞中合成PEPC酶的功能有关，D正确；

[点睛]：本题解题关键是分析题图获取信息，并进行图文转换：1.根据图1分析光合作用过程中某条件改变时C5量的变化，可从C5的动态平衡角度解析；2.分析图2和图3坐标图的横、纵坐标，找出自变量和因变量，根据两图中曲线变化规律，分析曲线的异同点，如图3中的曲线变化，转基因水稻和原种水稻的呼吸速率相同，但在光照度小于6×l02μmol·m-2·s-1时，两者的光合速率基本相同，而图2中的气孔导度却不同，说明此阶段的影响因素是光照强度。