Question

【題目】水稻光合作用中同化二氧化碳的最初產(chǎn)物是三碳化合物，被稱為C3植物；玉米光合作用中同化二氧化碳的最初產(chǎn)物是四碳化合物，被稱為C4植物；與C3植物相比，C4植物葉肉細(xì)胞中含有PEP羧化酶（對(duì)CO2的親和力很高），故可利用細(xì)胞間隙中很低的CO2進(jìn)行光合作用。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題：

（1）夏季晴朗的中午，____________（填“玉米”或“水稻”）具有較強(qiáng)光合作用，其原因是____________。

（2）將葉面積相等的A、B兩種植物的葉片分別放置在相同的、溫度適宜且恒定的密閉小室中，給予充足的光照，利用紅外測(cè)量?jī)x每隔5min測(cè)定一次小室中的CO2濃度，結(jié)果如下圖所示。

①若A、B兩種植物其中一種為C3植物，一種為C4植物，則為C4植物的是_________________；若A植物在5min時(shí)光照強(qiáng)度突然下降，C5含量將____________。

②當(dāng)CO2濃度為M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO2濃度時(shí)，A、B兩植物凈光和作用強(qiáng)度的關(guān)系是____________；30min后兩條曲線最終不再變化的原因是________________________。

Answer 1

【答案】玉米 氣孔關(guān)閉，植物體內(nèi)CO2濃度降低，玉米含有PEP羧化酶，相比水稻可在CO2濃度較低條件下固定更多CO2進(jìn)行光合作用 B植物 降低 A＜B CO2濃度不斷降低使光合作用強(qiáng)度不斷減弱，最終光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知： 0～10min，A植物所在的密閉小室中CO2濃度減少速率大于B植物，A植物比B植物具有更強(qiáng)的同化CO2的能力。10min~20min，B植物所在的密閉小室中CO2濃度減少速率大于A植物，B植物比A植物具有更強(qiáng)的同化CO2的能力。A植物：0～20min時(shí)，密閉小室中CO2濃度減少，說(shuō)明這段時(shí)間內(nèi)，植物光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度；20min之后，密閉小室中CO2濃度保持相對(duì)穩(wěn)定，說(shuō)明光合作用強(qiáng)度等位呼吸作用強(qiáng)度。B植物：0～25min時(shí)，密閉小室中CO2濃度減少，說(shuō)明這段時(shí)間內(nèi)，植物光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度；25min之后，密閉小室中CO2濃度保持相對(duì)穩(wěn)定，說(shuō)明光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。

（1）夏季晴朗的中午，光照增強(qiáng)，溫度過(guò)高，氣孔關(guān)閉，植物體內(nèi)CO2濃度降低。與水稻相比，玉米含有PEP羧化酶，可在CO2濃度較低條件下固定更多CO2進(jìn)行光合作用，故玉米具有較強(qiáng)光合作用。

（2）①?gòu)那�線圖可知，0~10min，CO2濃度較高，A植物比B植物具有更強(qiáng)的同化CO2的能力，而10min~20min，CO2濃度較低，B植物比A植物具有更強(qiáng)的同化CO2的能力，故B植物為C4植物。若A植物在5min時(shí)光照強(qiáng)度突然下降，光反應(yīng)合成的ATP和[H]減少，C3還原生成的C5減少，而CO2固定消耗的C5基本不變，導(dǎo)致C5含量將降低。

②M點(diǎn)時(shí)，B植物所在的密閉小室中CO2濃度等于A植物的，而M點(diǎn)后，B植物所在的密閉小室中CO2濃度小于A植物的，說(shuō)明在M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO2濃度時(shí)，B植物的凈光合作用強(qiáng)度大于A植物的。30min后兩條曲線最終不再變化的原因是密閉小室中的CO2濃度不斷降低，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度不斷減弱，最終光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。