Question

請回答有關光合作用的下列問題：

Ⅰ、（7分）圖1是仙人掌類植物特殊的CO₂同化方式，吸收的CO₂生成蘋果酸儲存在液泡中，液泡中的蘋果酸經脫羧作用釋放CO₂用于光合作用；圖2表示不同地區(qū)A、B、C三類植物在晴朗夏季的光合作用日變化曲線，請據圖分析并回答：

（1）該類植物夜間能吸收CO₂，卻不能合成糖類等有機物的原因是               。

（2）圖1所示植物對應圖2中的           類植物（填字母），從生物進化的角度看，該特殊的CO₂同化方式是            的結果。

（3）圖2中的A類植物在10～16時           （能/不能）進行光合作用的暗反應，從CO₂供應角度分析原因有                       、                            。

（4）與上午10時相比，中午12時B類植物細胞中C₅含量變化是               。

Ⅱ、（7分）近年來，我國部分省區(qū)持續(xù)干旱，使農作物減產。某學校的科技小組通過實驗對甲、乙兩個不同品種的小麥進行比較，從而選出更適于高溫干旱的環(huán)境中生存的小麥品種。

原理：在高溫干旱的環(huán)境中，綠色植物從空氣中吸收的CO₂會減少。在低CO₂濃度條件下能進行光合作用的綠色植物，更適于高溫干旱的環(huán)境。

材料用具：靈敏的CO₂紅外線測量儀，兩個密閉的小室（容積都為1L），兩個品種的新鮮小麥葉片，剪刀等。

實驗步驟：

（1）取甲、乙兩個品種的小麥葉片，用剪刀分別剪出表面積都為10cm²的葉片若干備用。

（2）取兩個密閉小室，分組編號為A、B。

（3）在A密閉小室里放入5張備用的甲品種小麥葉片（互相不重疊），在B密閉小室中放入____ 小麥葉片。

（4）把兩密閉小室放在                 條件下進行光合作用。用紅外線測量儀測量密閉小室內             變化。

（5）在相同的時間內，根據測量結果繪制出如下草圖：

 ①由圖可知     品種的小麥更適于高溫干旱的環(huán)境。

 ②問題思考：能否通過測量結果間接反應出，在相同的實驗時間內，甲、乙兩個品種小麥葉片的呼吸作用的大小         （填能或不能）

（6）為什么在高溫干旱的環(huán)境中，植物對CO₂的吸收會減少？                    

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ、（1）  沒有光照，光反應不能進行，無法為暗反應提供[H]和ATP

（2）A   自然選擇 （3）能   液泡中的蘋果酸能經脫羧作用釋放CO₂用于暗反應    呼吸作用產生的CO₂用于暗反應 （4）增加

Ⅱ、（3）等量的乙品種   （4）相同光照    二氧化碳濃度 （5）  乙     不能    

（6）為了防止因蒸騰作用導致萎蔫，所以關閉氣孔（2分）

【解析】圖1中所示的結構包括了細胞質基質、液泡（右上）、線粒體（右下）、葉綠體（左下）。在夜間細胞中的葉綠體不能進行光反應，故不能產生ATP；而細胞質基質和線粒體能進行細胞呼吸的相關過程，故能產生ATP。據圖１可知：CO₂在細胞質基質中轉化為蘋果酸，并暫時貯存于液泡中，蘋果酸可進入細胞質基質分解產生CO₂進入葉綠體進行光合作用。沒有光照，光反應不能進行，無法為暗反應提供[H]和ATP，故仙人掌類植物夜間不能合成糖類等有機物。圖2曲線反映的一天24 h內細胞吸收CO₂的速率，其中曲線A在夜晚吸收較多，白天因氣孔關閉，不能從外界吸收CO₂，故其對應圖1中所示植物；從生物進化的角度看，該特殊的CO₂同化方式是自然選擇的結果。從圖2曲線可知A類植物在10～16時吸收CO₂速率為0，但由于該植物液泡中的蘋果酸可進入細胞質基質分解產生CO₂進入葉綠體進行光合作用，同時，該植物也可通過呼吸作用產生的CO₂進入葉綠體進行光合作用。從圖2曲線可知B植物在10點時吸收CO₂處于波峰，12點時吸收CO₂下降，故10點時C₅固定CO₂多，12點時C₅固定CO₂少，因此，中午12時B類植物細胞中C₅含量變化與上午10時細胞中C₅含量變化相比增多。