Question

12．玉米是我國(guó)重要的糧食作物，玉米幼苗易發(fā)生黃葉病，表現(xiàn)為葉片發(fā)黃，無(wú)光澤．科研人員對(duì)黃葉病玉米的光合作用進(jìn)行了研究．如圖中的甲圖表示在一定CO₂濃度和適宜溫度下光照強(qiáng)度對(duì)普通型玉米（A）、黃葉病玉米（B）光合作用的影響；乙圖表示栽種普通型玉米的大棚一天內(nèi)CO₂濃度的變化情況．據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）圖甲中影響x點(diǎn)向下移動(dòng)的主要外界因素是O₂濃度；y點(diǎn)所示條件下，黃葉病玉米葉綠體中ADP的移動(dòng)方向是葉綠體基質(zhì)→類囊體薄膜，此種光強(qiáng)下每天光照時(shí)間必須大于8h，黃葉病玉米才能生長(zhǎng)．
（2）乙圖b點(diǎn)后曲線下降的主要原因是光合作用過(guò)程中光反應(yīng)階段先增強(qiáng)所致，c點(diǎn)時(shí)大棚中玉米的光合作用速率大于（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸作用速率．
（3）如果大棚內(nèi)作物由普通型玉米改為黃葉病玉米，乙圖中b點(diǎn)將向右上方移動(dòng)，e點(diǎn)相比原來(lái)升高（填“升高”或“降低”）了．
（4）為了了解黃葉病的發(fā)病原因，可利用有機(jī)溶劑提取出的葉綠體色素，并用紙層析法鑒定黃葉病幼苗葉綠體色素的缺陷，結(jié)果發(fā)現(xiàn)濾紙條上（從上往下）的第三、四條色素帶明顯變窄，說(shuō)明黃葉病玉米葉綠體中葉綠素（葉綠素a和葉綠素b）含量減少，黃葉病玉米對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收能力減弱．
（5）玉米黃葉病在幼苗期發(fā)生，具有明顯的地域特征，隨著幼苗的生長(zhǎng)黃葉現(xiàn)象也會(huì)逐漸消失，且無(wú)病蟲(chóng)害現(xiàn)象，由此可推測(cè)黃葉病可能是因缺乏鎂（或氮）元素而引起的．

Answer 1

分析 分析圖甲：植物A為普通型玉米、植物B黃葉病玉米．圖中光照強(qiáng)度為0時(shí)只進(jìn)行呼吸作用，曲線中看出，普通玉米的呼吸速率小于黃葉病玉米；同時(shí)相同光照強(qiáng)度下，普通玉米的光合速率大于黃葉病玉米．
分析圖乙：曲線中ab段和de段上升表明該時(shí)間段呼吸速率大于光合作用或只進(jìn)行呼吸作用；bd段下降表明此時(shí)光合作用大于呼吸作用，因此圖中b、d兩點(diǎn)表示光合作用等于呼吸作用．

解答 解：（1）圖甲中x點(diǎn)時(shí)只進(jìn)行呼吸作用，因此影響呼吸作用的環(huán)境因素主要為O₂濃度；光照強(qiáng)度為y時(shí)，根據(jù)光合作用過(guò)程中的物質(zhì)變化以及發(fā)生的場(chǎng)所可知，黃葉病玉米葉綠體中ADP的移動(dòng)方向是葉綠體基質(zhì)→類囊體薄膜；黃葉病玉米能生長(zhǎng)必須是凈光合作用量大于0．設(shè)每天光照時(shí)間必須大于Xh，黃葉病玉米才能生長(zhǎng)，則4X-2（24-X）＞0，解得X＞8．因此此種光強(qiáng)下每天光照時(shí)間必須大于8h，黃葉病玉米才能生長(zhǎng)．
（2）乙圖中b點(diǎn)和d點(diǎn)均表示光合作用速率等于呼吸作用速率．b點(diǎn)～d點(diǎn)表示光合作用速率大于呼吸作用速率．乙圖b點(diǎn)后曲線下降的主要原因是光合作用過(guò)程中光反應(yīng)階段先增強(qiáng)所致，c點(diǎn)時(shí)大棚中玉米的光合作用速率大于呼吸作用速率．
（3）由圖甲可知，黃葉病玉米的呼吸作用較強(qiáng)．如果大棚內(nèi)作物由普通型玉米改為黃葉病玉米，要使光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，必須需要更強(qiáng)的光照強(qiáng)度，且呼吸作用產(chǎn)生了更多的二氧化碳，故乙圖中b點(diǎn)將向右上方移動(dòng)．e點(diǎn)是由于一晝夜積累量減少導(dǎo)致大棚內(nèi)的二氧化碳的濃度上升，而黃葉病玉米的呼吸作用較強(qiáng)，產(chǎn)生的二氧化碳較多，故e點(diǎn)升高．
（4）為了了解黃葉病的發(fā)病原因，可利用有機(jī)溶劑提取出的葉綠體色素，并用紙層析法鑒定黃葉病幼苗葉綠體色素的缺陷，結(jié)果發(fā)現(xiàn)濾紙條上的第三、四條色素帶明顯變窄，說(shuō)明黃葉病玉米葉綠體中葉綠素（葉綠素a和葉綠素b）含量減少，黃葉病玉米對(duì)紅光和藍(lán)紫光的吸收能力減弱．
（5）氮、鎂元素是合成葉綠素的必需元素．玉米黃葉病在幼苗期發(fā)生，具有明顯的地域特征，隨著幼苗的生長(zhǎng)黃葉現(xiàn)象也會(huì)逐漸消失，且無(wú)病蟲(chóng)害現(xiàn)象，由此可推測(cè)黃葉病可能是因氮或鎂元素的缺陷而引起的．
故答案為：
（1）O₂濃度     葉綠體基質(zhì)→類囊體薄膜   8
（2）光反應(yīng)  大于 
（3）右上   升高
（4）紙層析法     黃葉病玉米葉綠體中葉綠素（葉綠素a和葉綠素b）含量減少     紅光和藍(lán)紫  
（5）鎂（或氮）

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響光合作用和呼吸作用的環(huán)境因素，要求考生能夠準(zhǔn)確分析曲線各轉(zhuǎn)折點(diǎn)的生理意義，掌握溫度、光照強(qiáng)度二氧化碳濃度以及礦質(zhì)元素等對(duì)光合作用的影響，再結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題．