Question

11．植物A有一個(gè)很特殊的CO₂同化方式，夜間氣孔幵放，吸收的CO₂生成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液泡中（如圖1），白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋(píng)果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO₂用于光合作用（如圖2）．植物B的CO₂同化過(guò)程如圖3，請(qǐng)回答下列問(wèn)題．

（1）白天影響植物A光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素有溫度、光照強(qiáng)度．
（2）植物A夜晚能吸收CO₂，卻不能合成C₆H₁₂O₆的原因是，沒(méi)有光照，光反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，無(wú)法為暗反應(yīng)提供所需的還原H和ATP白天植物A進(jìn)行光合作用所需的CO₂的除了來(lái)自蘋(píng)果酸，還能來(lái)自呼吸作用
（3）在上午10：00點(diǎn)時(shí)，突然降低環(huán)境中CO₂濃度后的一小段時(shí)間內(nèi)，植物A和植物B細(xì)胞中C₃含量變化分別是：植物A基本不變；植物B下降．經(jīng)測(cè)定葉綠體中的C₅含量低于C₃含量，原因是一分子二氧化碳被一分子C₅固定，形成2分子C₃．
（4）植物A氣孔開(kāi)閉的特點(diǎn)，與其生活的環(huán)境是相適應(yīng)的，推測(cè)植物A生活的環(huán)境最可能是炎熱干旱
（5）實(shí)驗(yàn)室探究光照強(qiáng)度對(duì)植物B生理代謝的影響時(shí)，測(cè)得相關(guān)代謝數(shù)據(jù)為：黑暗條件下，CO₂釋放量為0.4mol/cm²葉•小時(shí)；光飽和時(shí)的光照強(qiáng)度為2.5千勒克司，釋放O₂量是1.0mol/cm²葉•小時(shí)．此時(shí)，B植物光合作用固定的C0₂量是1.4（mol/cm²葉•小時(shí)）；如果光照強(qiáng)度不變，需要進(jìn)一步提高光合速率，可釆取的一種措施是增加二氧化碳濃度、適當(dāng)提高溫度．

Answer 1

分析 本題中的關(guān)鍵信息有四個(gè)：
一是植物A“夜間氣孔開(kāi)放，吸收的CO₂生成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液泡中”和“植物A夜晚能吸收CO₂，卻不能合成C₆H₁₂O₆”，該信息是解答第（2）小題的重要依據(jù)，抓住關(guān)鍵詞“夜間”，就可以答出不能合成C₆H₁₂O₆的原因是沒(méi)有光反應(yīng)．
二是“在上午10：00點(diǎn)時(shí)，突然降低環(huán)境中CO₂濃度”，該信息是第（3）小題的重要解題依據(jù)，由于植物A氣孔白天關(guān)閉，無(wú)法吸收空氣中的CO₂，所以降低環(huán)境中的CO₂濃度，對(duì)植物A的暗反應(yīng)沒(méi)有影響．
三是“植物A氣孔開(kāi)閉的特點(diǎn)，與其生活的環(huán)境是相適應(yīng)的”，該信息是解答第（4）小題的重要依據(jù)，植物A的氣孔白天反而關(guān)閉，可能是它生活在炎熱干旱的地區(qū)，氣孔白天不關(guān)閉就會(huì)導(dǎo)致植物A因蒸騰作用失水過(guò)多而死亡．

解答 解：（1）根據(jù)題意并結(jié)合圖一二看出，白天時(shí)植物A的氣孔是關(guān)閉的，植物利用的是夜間儲(chǔ)存在液泡中的二氧化碳，因此白天空氣中的二氧化碳濃度不是限制因素，其它因素包括光照強(qiáng)度、溫度、含水量均是．
（2）夜晚時(shí)沒(méi)有光照，光反應(yīng)不能正常進(jìn)行，無(wú)法為暗反應(yīng)提供所需的ATP、[H]，因此植物A夜晚不能合成C₆H₁₂O₆．白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋(píng)果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO₂用于光合作用植物A進(jìn)行光合作用，同時(shí)細(xì)胞有氧呼吸產(chǎn)生的CO₂也能用于光合作用．
（3）由于A(yíng)細(xì)胞的CO₂是由細(xì)胞內(nèi)部提供，故與環(huán)境中二氧化碳濃度無(wú)關(guān)，因此A植物細(xì)胞中C₃含量沒(méi)有變化；而B(niǎo)細(xì)胞吸收的CO₂減少，同時(shí)C₃還被還原成C₅和C₆H₁₂O₆，因此細(xì)胞的葉綠體中C₃含量減少．葉綠體中的C₅含量低于C₃含量，原因是一分子二氧化碳被一分子C₅固定，形成2分子C₃．
（4）由題意可知植物A夜晚氣孔開(kāi)放，白天氣孔關(guān)閉，推測(cè)其生活環(huán)境的特點(diǎn)是可能是炎熱，干旱．
（5）黑暗條件下，CO₂釋放量為0.5mol/（cm²葉•小時(shí)）表示呼吸作用速率；光飽和時(shí)的光照強(qiáng)度為2.5千勒克斯，光照強(qiáng)度為3.0千勒克斯時(shí)光合速率與2.5千勒克斯時(shí)相同，因此測(cè)得的光合作用釋放O₂量是1.0（mol/cm²葉•小時(shí)）可以表示光照強(qiáng)度為2.5千勒克斯時(shí)凈光合速率．B植物光合作用固定的CO₂量即為總光合速率，總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=1.0+0.4=1.4（mol/cm²葉•小時(shí)）．如果光照強(qiáng)度不變，需要進(jìn)一步提高光合速率，可采取的措施是增加二氧化碳濃度和適當(dāng)提高溫度．
故答案為：
（1）溫度  光照強(qiáng)度（或水分）
（2）沒(méi)有光照，光反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，無(wú)法為暗反應(yīng)提供所需的還原H和ATP   蘋(píng)果酸  呼吸作用
（3）基本不變  下降   一分子二氧化碳被一分子C₅固定，形成2分子C₃
（4）炎熱干旱
（5）1.4   增加二氧化碳濃度、適當(dāng)提高溫度

點(diǎn)評(píng) 本題是材料信息題，本題以該背景材料考查考生對(duì)信息的篩選、加工、運(yùn)用等能力，考生要能夠結(jié)合影響光合作用的環(huán)境因素和光合作用的過(guò)程進(jìn)行解題，難度適中．