Question

【題目】馬鈴薯葉片光合作用合成的有機(jī)物以蔗糖的形式通過韌皮部的篩管運(yùn)輸?shù)降叵碌馁橘胫�，用于分解供能或儲存。研究人員對蔗糖的運(yùn)輸、利用和儲存進(jìn)行了研究。

（1）葉肉細(xì)胞中的________與CO2結(jié)合形成C3，據(jù)圖2判斷丙糖磷酸是否為碳（暗）反應(yīng)的第一個(gè)產(chǎn)物C3，作出判斷的依據(jù)是________。

（2）葉肉細(xì)胞合成的蔗糖通過篩管運(yùn)輸至根、莖等器官。

①蔗糖“裝載”進(jìn)入篩管可能通過________使篩管中的蔗糖積累到很高的濃度（選擇下列序號填寫）。

a.自由擴(kuò)散 b.協(xié)助擴(kuò)散 c.主動運(yùn)輸

②為了驗(yàn)證光合產(chǎn)物以蔗糖形式運(yùn)輸，研究人員將酵母菌蔗糖酶基因轉(zhuǎn)入植物，該基因表達(dá)的蔗糖酶定位在葉肉細(xì)胞的細(xì)胞壁上。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：轉(zhuǎn)基因植物出現(xiàn)嚴(yán)重的短根、短莖現(xiàn)象，其原因是_________；該酶還導(dǎo)致葉肉細(xì)胞外________含量升高，被葉肉細(xì)胞吸收后通過_________調(diào)節(jié)機(jī)制抑制了光合作用。

（3）馬鈴薯塊莖是通過地下莖頂端的側(cè)向膨脹而不斷發(fā)育的（見圖）。篩管中的蔗糖在此處“卸載”，進(jìn)入地下莖細(xì)胞中，細(xì)胞中的蔗糖酶催化蔗糖水解，蔗糖合酶參與催化蔗糖轉(zhuǎn)化成淀粉的過程。據(jù)上述信息和圖3分析，蔗糖合酶主要分布的部位是__________，其生物學(xué)意義是__________。

Answer 1

【答案】C5 不是，丙糖磷酸是在ATP和NADPH參與下C3被還原的產(chǎn)物 c 葉肉細(xì)胞壁上的蔗糖酶水解胞外的蔗糖，導(dǎo)致進(jìn)入篩管的蔗糖減少，根和莖得到的糖不足，生長困難 葡萄糖和果糖 （負(fù)）反饋 地下莖膨大部分 有利于塊莖中淀粉的合成和積累

【解析】

光合作用包括：光反應(yīng)和碳反應(yīng)兩個(gè)階段。光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。光反應(yīng)過程：首先葉綠體中的色素吸收光能，并利用這部分能量，把水光解為氧氣和還原氫，并利用ADP+Pi生成ATP。暗反應(yīng)過程：首先葉綠體基質(zhì)中的C5化合物固定二氧化碳，并生成2個(gè)C3，C3化合物被光反應(yīng)生成的ATP+還原氫，還原成有機(jī)物和C5（再循環(huán)）。

（1）光合作用的暗反應(yīng)中C5 與CO2結(jié)合形成C3，稱為CO2的固定。根據(jù)圖2判斷，在ATP和NADPH參與下C3被還原成丙糖磷酸，因而丙糖磷酸不是暗反應(yīng)的第一個(gè)產(chǎn)物C3。

（2）①依據(jù)題干信息“使篩管中的蔗糖積累到很高的濃度”可知，蔗糖“裝載”進(jìn)入篩管可能通過主動運(yùn)輸?shù)男问健?/span>

②蔗糖通過主動運(yùn)輸透過細(xì)胞膜后達(dá)到細(xì)胞外，而此時(shí)葉肉細(xì)胞壁上的蔗糖酶將蔗糖水解成果糖和葡萄糖，一方面使進(jìn)入篩管的蔗糖減少，根和莖得到的糖不足，生長困難，從而表現(xiàn)出短根、短莖現(xiàn)象，另一方面果糖和葡萄糖葉肉細(xì)胞吸收后是葉綠體中的果糖和葡萄糖含量升高，通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)進(jìn)而抑制光合作用的速率。

（3）由“蔗糖合酶參與催化蔗糖轉(zhuǎn)化成淀粉的過程”，可知蔗糖合酶主要分布地下莖膨大部分，這樣有利于塊莖中淀粉的合成和積累。