Question

圖表為某地夏季晴朗的某天，玉米和花生凈光合速率測(cè)定值．如圖表示玉米CO₂同化途徑．玉米葉肉細(xì)胞中有一種酶，通過系列反應(yīng)將CO₂“泵”入維管束鞘細(xì)胞，使維管束鞘細(xì)胞積累較高濃度的CO₂，保證卡爾文循環(huán)順利進(jìn)行．這種酶被形象地稱為“CO₂泵”．而花生缺乏類似的“CO₂泵”．

時(shí)間	光合速率（CO2mmol/m2?h）
	玉米	花生
9：30	136.8	90.0
11：00	144.0	72.0
12：30	126.0	90.0
14：00	108.0	79.2
15：30	90.0	64.8
17：00	54.4	54.1

（1）11：00時(shí)，光照增強(qiáng)，溫度過高，葉片氣孔開度下降，作為光合原料之一的

 

減少，導(dǎo)致花生光合作用速率明顯下降；而此時(shí)玉米光合作用速率不僅沒有下降，反而有所上升，原因是

 

．
（2）如果在玉米葉肉細(xì)胞中注入某種抑制劑使“CO₂”泵”的活性降低，則在短時(shí)間內(nèi)，維管束鞘細(xì)胞中ATP的含量變化呈

 

趨勢(shì)，原因是

 

．
（3）與11：00時(shí)相比，17：00時(shí)，玉米光合作用速率的主要限制因素是

 

．
（4）若科研人員獲得一種葉綠素b完全缺失的玉米突變體，提取該突變體的光合色素，應(yīng)在研磨葉片時(shí)加入

 

防止色素被破壞．用

 

法分離該突變體葉片的光合色素，缺失的色素帶應(yīng)位于濾紙條的

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)

專題：

分析：分析圖解：圖中可以看出，玉米的葉肉細(xì)胞可以在較低濃度二氧化碳的條件下，通過二氧化碳泵固定二氧化碳，然后在維管束鞘細(xì)胞中利用．
表格數(shù)據(jù)顯示，在中午11：00時(shí)，光照增強(qiáng)，玉米的光合速率達(dá)到最高，而花生的光合速率下降，這可能與氣孔關(guān)閉有關(guān)．

解答： 解：（1）中午11：00時(shí)，光照增強(qiáng)，溫度過高，葉片氣孔開放程度的下降，CO₂進(jìn)入葉肉細(xì)胞受阻，故CO₂減少，導(dǎo)致花生光合作用速率降低；而玉米內(nèi)有CO₂泵，在進(jìn)入植物內(nèi)的CO₂減少的情況下，仍可以維持細(xì)胞內(nèi)較高的CO₂濃度；并且此時(shí)光照增強(qiáng)，促進(jìn)光合作用加強(qiáng)．
（2）當(dāng)注入抑制劑后，卡爾文循環(huán)（或暗反應(yīng)、或C₃的還原）受阻，ATP的消耗降低，而光反應(yīng)產(chǎn)生ATP不受影響，故ATP的含量呈上升趨勢(shì)．
（3）與11：00時(shí)相比，17：00時(shí)，外界環(huán)境中光照強(qiáng)度較小，溫度和CO₂濃度基本相同，故光合作用速率受光照強(qiáng)度限制．
（4）提取綠葉中的色素，應(yīng)在研磨葉片時(shí)加入碳酸鈣，防止色素被破壞，利用紙層析法分離色素，缺失的色素帶應(yīng)位于濾紙條的最下端．
故答案為：（1）CO₂   玉米葉肉細(xì)胞內(nèi)有“CO₂泵”，仍可以維持較高的細(xì)胞內(nèi)CO₂濃度，此時(shí)光照強(qiáng)度增強(qiáng)，促使光合作用加強(qiáng)
（2）上升      此時(shí)卡爾文循環(huán)（或暗反應(yīng)、或C3的還原）受阻，ATP的消耗速率降低，而光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的速率不受影響
（3）光照強(qiáng)度    
（4）CaCO₃   紙層析   最下端

點(diǎn)評(píng)：本題考查了光照強(qiáng)度影響光合作用的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生的審題能力和分析圖表的能力，難度一般，考生需結(jié)合光合作用的過程解決相關(guān)問題．