Question

【題目】玉米是C4植物，由于葉肉細(xì)胞中含有PEP羧化酶（CO2“泵”），對(duì)CO2的親和力很強(qiáng)，可以把大氣中含量很低的CO2以C4的形式固定下來(lái)。下圖是某興趣小組對(duì)影響光合速率的因素的研究結(jié)果，據(jù)圖回答下列相關(guān)問題：

（1）圖1實(shí)驗(yàn)的自變量為_____________________，無(wú)關(guān)變量為__________________。

（2）光照強(qiáng)度為P時(shí)，植物細(xì)胞中可以產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有____________________，該實(shí)驗(yàn)條件下葉綠體固定的CO2來(lái)源是_______________________（場(chǎng)所），小麥植株的CO2固定速率___________ (填“小于”、大于”、等于”)玉米植株的CO2固定速率，判斷依據(jù)是______________。

（3）由圖 2 可知在胞間 CO2濃度較低時(shí)(A 點(diǎn)之前)，玉米比小麥的光合作用強(qiáng)度高，原因是____________________。一般來(lái)說(shuō)，玉米CO2補(bǔ)償點(diǎn)和CO2飽和點(diǎn)均______(填“高于”“等于”“低于”）小麥。

（4）玉米植株葉片細(xì)胞內(nèi)的葉綠體有兩種類型，其中葉肉細(xì)胞內(nèi)的葉綠體具有基粒和基質(zhì)，而維管束鞘細(xì)胞內(nèi)的葉綠體只有基質(zhì)，沒有基粒。由此可知，光合作用的光反應(yīng)發(fā)生于玉米葉片的________（填“葉肉和維管束鞘”、“維管束鞘”、“葉肉”）細(xì)胞中。

Answer 1

【答案】光照強(qiáng)度、植物種類 溫度、水分及礦質(zhì)元素等 線粒體和葉綠體 線粒體、外界環(huán)境 大于 光照強(qiáng)度為P時(shí)，兩種植株的凈光合速率相等，但小麥植株的呼吸速率大于玉米植株的呼吸速率 玉米葉肉細(xì)胞中有PEP羧化酶（或CO2“泵”），而小麥沒有，所以玉米對(duì)CO2的親和力更強(qiáng)，能更有效地利用低濃度的CO2進(jìn)行光合作用 低于 葉肉

【解析】

從圖1中看出，玉米是C4植物，其光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比小麥低，從圖2中看出，在CO2濃度較低的情況下，玉米的光合速率大于小麥。

（1）圖1中自變量是光照強(qiáng)度和植物種類，因變量是CO2吸收速率，其余指標(biāo)是無(wú)關(guān)變量，例如溫度、水分及礦質(zhì)元素等。

（2）光照強(qiáng)度為P時(shí)，植物細(xì)胞可以進(jìn)行光合作用和呼吸作用，所以產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體；此時(shí)光合作用大于呼吸作用，所以葉綠體中CO2的來(lái)源有線粒體和外界環(huán)境；CO2固定速率是總光合作用，等于呼吸作用+凈光合作用，在P點(diǎn)是玉米和小麥的CO2吸收速率相等，即凈光合作用相等，但玉米的呼吸作用大于小麥，所以此時(shí)小麥植株的CO2固定速率大于米植株的CO2固定速率。

（3）根據(jù)題干的信息“C4植物由于葉肉細(xì)胞中含有PEP羧化酶（CO2“泵”），對(duì)CO2的親和力很強(qiáng)，可以把大氣中含量很低的CO2以C4的形式固定下來(lái)”，所以玉米比小麥的光合作用強(qiáng)度高，原因是：玉米葉肉細(xì)胞中有PEP羧化酶（或CO2“泵”），而小麥沒有，所以玉米對(duì)CO2的親和力更強(qiáng)，能更有效地利用低濃度的CO2進(jìn)行光合作用；從圖1中看出，玉米CO2補(bǔ)償點(diǎn)和CO2飽和點(diǎn)均低于小麥。

（4）光合作用光反應(yīng)發(fā)生在基粒中，暗反應(yīng)發(fā)生在基質(zhì)中，由于葉肉細(xì)胞內(nèi)的葉綠體具有基粒和基質(zhì)，而維管束鞘細(xì)胞內(nèi)的葉綠體只有基質(zhì)，沒有基粒，所以玉米葉片中只有葉肉細(xì)胞可以發(fā)生光反應(yīng)。