Question

光合作用是植物體的一項非常重要的生理活動，請利用所學知識，分析并回答下列問題：

Ⅰ．景天科植物A有一個很特殊的CO₂同化方式：夜間氣孔開放，吸收的CO₂生成蘋果酸儲 存在液泡中（如圖一所示）白天氣孔關閉，液泡中的蘋果酸經脫羧作用釋放CO₂用于光合作 用（如圖二所示）．十字花科植物B的CO₂同化過程如圖三所示．
（1）植物A夜晚能吸收CO₂，卻不能合成（CH2O）的原因是缺乏暗反應必需的

 

；白天植物A進行光合作用所需的CO₂的來源是

 

．
（2）植物A氣孔開閉的特點與其生活環(huán)境是相適應的，推測植物A的生活環(huán)境最可能是具有

 

氣候特點的地區(qū)．
Ⅱ．某池塘的水層由上至下分別為表水層、斜溫層、靜水層和底泥層，在冬夏兩季分別對該池塘的溫度和氧氣進行垂直結構分析，統(tǒng)計數據如表：

水層		表水層	斜溫層	靜水層	底泥層
溫度（℃）	夏	25	14	8	4
	冬	2	3.8	4	4
O2（μL?L-1）	夏	9.5	6.2	3.4	0.2
	冬	12	11.8	10.6	10.2

（1）從表中數據分析，夏季池塘中隨著水深的增加，O₂含量下降，引起這種現(xiàn)象的非生物因素主要是

 

；夏季各水層的O₂含量低于冬季，其生物學原因是

 

．
（2）夏季底泥層和表水層相比，O₂含量非常低的原因是

 

．
（3）某同學為了研究該池塘中斜溫層生物光合作用和有氧呼吸，設計了如下操作．
步驟一：將三個相同的透明玻璃瓶標號a、b、c，并將a用不透光的黑布包裹起來；
步驟二：用a、b、c三個瓶子均從池塘中某一深度取滿水，并測定c瓶中水的溶氧量；
步驟三：將a、b兩瓶密封后再沉入該深度水體中，24小時后取出；
步驟四：測定a、b兩瓶中水的溶氧量，三個瓶子的測量結果如圖四所示．
①步驟二中，a、b、c三個瓶均從池塘“一定深度”取水，此深度指哪一水層？

 

．
②根據表中所給數據，可算出24小時內該深度水體中生物光合作用產生的氧氣量為

 

mol/瓶．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,群落的結構特征

專題：

分析：1、分析題圖：
圖一表示景天科植物A夜間氣孔開放，吸收的CO₂生成蘋果酸儲存在液泡中；圖二表示植物A白天氣孔關閉，液泡中的蘋果酸經脫羧作用釋放CO₂用于光合作用；圖三表示十字花科植物B的CO₂同化過程．
2、分析表格：
從表中數據分析，夏季池塘中隨著水深的增加，O₂含量下降，引起這種現(xiàn)象的原因是隨水深的增加，光合作用減弱，非生物因素主要是光照的減弱和溫度降低；夏季各水層的O₂含量低于冬季，其生物學原因是夏季各水層生物的呼吸作用強，消耗氧氣增加．
3、分析圖四實驗數據：
c瓶中的含氧含量即為初始含氧量，a瓶包裹黑膠布則只能進行有氧呼吸，不能進行光合作用，瓶中氧氣消耗，消耗量為（w-v）mol/瓶；b瓶既進行有氧呼吸有進行光合作用，a和b兩瓶有氧呼吸強度相等，則光合作用產生氧氣量為 k-w+w-v=（k-v）mol/瓶．

解答： 解：Ⅰ、（1）夜晚沒有光照，植物A不能進行光反應，無法為暗反應提供所需的ATP和[H]，因此植物A吸收的CO₂不能合成（CH₂O）．根據題干信息“白天氣孔關閉，液泡中的蘋果酸經脫羧作用釋放CO₂用于光合作用”可知，白天植物A進行光合作用所需要的CO₂由蘋果酸經脫羧作用釋放和細胞呼吸產生的．
（2）植物葉片的氣孔既是吸收CO₂的通道，也是水分蒸騰的通道．植物A夜間氣孔開放，吸收的CO₂生成蘋果酸儲存在液泡中，而白天氣孔關閉，液泡中的蘋果酸經脫羧作用釋放CO₂用于光合作用，這說明植物A是在炎熱干旱的環(huán)境中生存的，白天關閉氣孔是它保存水分的生存策略，這也是長期自然選擇的結果．
Ⅱ、（1）從表中數據分析，夏季池塘中隨著水深的增加，O₂含量下降，引起這種現(xiàn)象的原因是隨水深的增加，光合作用減弱，非生物因素主要是光照的減弱和溫度降低；夏季各水層的O₂含量低于冬季，其生物學原因是夏季各水層生物的呼吸作用強，消耗氧氣增加．
（2）夏季底泥層和表水層相比，O₂含量非常低的原因是底泥層因幾乎無陽光照射而缺少植物，產生氧氣少，多為需氧型生物，氧氣消耗多．
（3）①本實驗“研究該池塘中斜溫層生物光合作用和有氧呼吸”，所以步驟二中，a、b、c三個瓶均從池塘“一定深度”取水，此深度指的是斜溫層水層．
②c瓶中的含氧含量即為初始含氧量，a瓶包裹黑膠布則只能進行有氧呼吸，不能進行光合作用，瓶中氧氣消耗，消耗量為（w-v）mol/瓶；b瓶既進行有氧呼吸有進行光合作用，a和b兩瓶有氧呼吸強度相等，則光合作用產生氧氣量為 k-w+w-v=（k-v）mol/瓶．
故答案為：
Ⅰ、（1）ATP和[H]蘋果酸經脫羧作用釋放的和呼吸作用產生
（2）炎熱干旱
Ⅱ、（1）光和溫度    夏季各水層生物的呼吸作用強
（2）底層生物幾乎沒有植物分布，生活著大量需氧型生物
（3）①斜溫層      ②K-V

點評：本題結合景天科植物A和十字花科植物B的光合作用過程圖解、探究實驗裝置圖，考查影響光合作用的環(huán)境因素、探究實驗，要求考生識記光合作用的過程，掌握影響光合速率的環(huán)境因素，能根據題中和圖中信息準確答題；明確實驗的目的，能根據實驗的原則等分析實驗步驟正確的處理實驗數據．