Question

14．如圖甲是某植物的光合速率與光照強(qiáng)度、CO₂濃度和溫度之間的關(guān)系，圖乙是仙人掌固定CO₂的過程圖．請(qǐng)回答下列問題：

（1）甲圖中與其他兩條曲線均互為對(duì)照的是曲線Ⅱ，曲線Ⅱ中，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到B點(diǎn)后，影響光合速率的主要外界因素為溫度．
（2）若保持C點(diǎn)的光照強(qiáng)度，突然將植株由曲線Ⅲ的培養(yǎng)環(huán)境轉(zhuǎn)移到曲線Ⅱ的環(huán)境中培養(yǎng)，短時(shí)間內(nèi)葉綠體基質(zhì)中[H]和ATP（物質(zhì)）的含量會(huì)增加．
（3）仙人掌的氣孔在夜間張開，CO₂進(jìn)入葉中被固定在一種碳四化合物中，白天氣孔關(guān)閉，干旱條件CO₂供應(yīng)不足時(shí)由碳四化合物釋放CO₂進(jìn)行卡爾文循環(huán)，并合成C₃（卡爾文循環(huán)中所直接制造出來的碳水化合物是C₃，而不是葡萄糖）．仙人掌細(xì)胞進(jìn)行卡爾文循環(huán)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，仙人掌這種固定CO₂的特殊途徑對(duì)適應(yīng)干旱條件有何重要意義？白天干旱條件下，仙人掌氣孔關(guān)閉，CO₂的來源不足，這種特殊的CO₂固定途徑使仙人掌在干旱條件CO₂供應(yīng)不足時(shí)光合作用仍能正常進(jìn)行．
（4）實(shí)驗(yàn)證明，離體的葉綠體在適宜的條件下也能進(jìn)行光合作用，原因是葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，細(xì)胞器內(nèi)含有進(jìn)行光合作用所需的色素和酶．

Answer 1

分析 分析題圖可知，圖甲中表示光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度對(duì)光合作用速率的影響；圖乙表示C₄植物二氧化碳的碳原子的轉(zhuǎn)移途徑，夜晚二氧化碳進(jìn)入葉肉細(xì)胞形成四碳化合物，白天葉肉細(xì)胞中的四碳化合物釋放出二氧化碳，二氧化碳形成三碳化合物，然后被光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫還原形成有機(jī)物．

解答 解：（1）對(duì)照組之間只能有一個(gè)變量不同，曲線Ⅱ與Ⅲ對(duì)照，溫度是自變量，與Ⅰ對(duì)照，二氧化碳濃度是自變量；比較曲線Ⅰ和Ⅱ，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到飽和點(diǎn)后，因CO₂足量，因此光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度不是影響光合作用的因素，影響光合作用速率的主要外界因素應(yīng)為溫度．
（2）C點(diǎn)的光照強(qiáng)度是光的飽和點(diǎn)，此時(shí)突然將植株由曲線Ⅲ的培養(yǎng)環(huán)境轉(zhuǎn)移到曲線Ⅱ的環(huán)境中培養(yǎng)，溫度降低，溫度通過影響酶活性影響光合作用，由于光反應(yīng)需要的酶較少，主要受光照強(qiáng)度的影響，暗反應(yīng)是一系列的酶促反應(yīng)，受溫度的影響較大，所以溫度降低時(shí)受到影響的主要是暗反應(yīng)階段；由于暗反應(yīng)速率降低消耗的[H]和ATP數(shù)量減少，因此短時(shí)間內(nèi)葉綠體基質(zhì)中[H]和ATP含量增加．
（3）卡爾文循環(huán)是暗反應(yīng)的一部分，其反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)；干旱條件下，植物因防止水份過度蒸發(fā)而關(guān)閉氣孔，導(dǎo)致光合作用的原料CO₂不足，仙人掌在夜間固定CO₂，白天釋放CO₂用于光合作用，保證了光合作用的正常進(jìn)行，又會(huì)防止通過蒸騰作用散失較多的水分．
（4）由于葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，細(xì)胞器內(nèi)含有進(jìn)行光合作用所需的色素和酶等條件，因此離體的葉綠體在適宜的條件下也能進(jìn)行光合作用．
故答案為：
（1）Ⅱ溫度  
（2）[H]和ATP
（3）葉綠體基質(zhì)  
   白天干旱條件下，仙人掌氣孔關(guān)閉，CO₂的來源不足，這種特殊的CO₂固定途徑使仙人掌在干旱條件CO₂供應(yīng)不足時(shí)光合作用仍能正常進(jìn)行
（4）葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，細(xì)胞器內(nèi)含有進(jìn)行光合作用所需的色素和酶

點(diǎn)評(píng) 分析題圖獲取信息是解題的突破口，對(duì)于影響光合作用的因素的綜合理解應(yīng)用，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，并利用相關(guān)知識(shí)通過分析、比較、綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理、判斷的能力是本題考查的重點(diǎn)．