Question

2．如圖表示玉米CO₂同化途徑．玉米葉肉細(xì)胞中有一種酶，通過系列反應(yīng)將CO₂“泵”入維管束鞘細(xì)胞，使維管束鞘細(xì)胞積累較高濃度的CO₂，保證卡爾文循環(huán)順利進(jìn)行．這種酶被形象地稱為“CO₂泵”．而花生缺乏類似的“CO₂泵”．
（1）夏季晴朗的中午，光照增強(qiáng)，溫度過高，葉片氣孔開度下降，作為光合原料之一的CO₂減少，導(dǎo)致花生光合作用速率明顯下降；而此時(shí)玉米光合作用速率反而有所升高，原因是玉米內(nèi)有CO₂泵，故在進(jìn)入植物內(nèi)CO₂減少的情況下，玉米仍可以維持較高的細(xì)胞內(nèi)CO₂濃度，此時(shí)光照強(qiáng)度增強(qiáng)，促進(jìn)光合作用加強(qiáng)
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（2）如果在玉米葉肉細(xì)胞中注入某種抑制劑使“CO₂泵”的活性降低，則在短時(shí)間內(nèi)，維管束鞘細(xì)胞中ATP的含量變化呈上升趨勢(shì)，原因是此時(shí)卡爾文循環(huán)（或暗反應(yīng)、或C₃的還原）受阻，ATP的消耗降低，而光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的過程不受影響．
（3）右圖是夏季晴朗的白天，玉米和花生凈光合速率的變化曲線，下列敘述正確的是ACD．（多選）
A．在9：30-11：00之間，花生凈光合速率下降的原因是暗反應(yīng)過程減緩
B．若用11：00對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度連續(xù)照射兩種作物10分鐘，則玉米積累的葡萄糖總量比花生多150mg/m²
C.17：00時(shí)，玉米和花生的單位葉面積釋放O₂速率相同
D.18：30時(shí)，玉米既能進(jìn)行光反應(yīng)，也能進(jìn)行暗反應(yīng)
（4）在某一時(shí)刻，將玉米和花生分別移入沒有二氧化碳的環(huán)境中，其體內(nèi)三碳化合物和五碳化合物的變化情況說法正確的是ADF．（多選）
A．兩者的C₃含量都下降，C₅含量都升高    B．兩者的C₃含量都升高，C₅含量都下降
C．玉米的C₃含量變化速度比花生快        D．玉米的C₃含量變化速度比花生慢
E．玉米的C₅含量變化速度比花生快        F．玉米的C₅含量變化速度比花生慢．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：題圖的條件是夏季晴朗的白天，因此中午光照強(qiáng)度比較強(qiáng)，因此從圖中可以看出，由于中午光照過強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致花生的氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致CO₂供應(yīng)減少，從而抑制了花生的光合作用，因此花生屬于喜陰植物．而玉米屬于喜陽植物，在8：00～17：00之間，玉米的凈光合速率始終大于花生的．在18：30之前，花生和玉米的凈光合速率都大于0．

解答 解：（1）中午時(shí)間，光照增強(qiáng)，溫度過高，葉片氣孔開放程度的下降，CO₂進(jìn)入葉肉細(xì)胞受阻，故CO₂減少，導(dǎo)致花生光合作用速率降低；而玉米內(nèi)有CO₂泵，在進(jìn)入植物內(nèi)的CO₂減少的情況下，仍可以維持細(xì)胞內(nèi)較高的CO₂濃度；并且此時(shí)光照增強(qiáng)，促進(jìn)光合作用加強(qiáng)．
（2）當(dāng)注入抑制劑后，卡爾文循環(huán)（或暗反應(yīng)、或C₃的還原）受阻，ATP的消耗降低，而光反應(yīng)產(chǎn)生ATP不受影響，故ATP的含量呈上升趨勢(shì)．
（3）A、在9：30-11：00之間，花生凈光合率下降的原因是光照增強(qiáng)，花生葉片中的氣孔關(guān)閉，使細(xì)胞吸收的CO₂減少，導(dǎo)致暗反應(yīng)過程減緩，A正確；
B、11：00對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度連續(xù)照射兩種作物10分鐘，根據(jù)光合作用反應(yīng)式可知，玉米積累的葡萄糖總量為40×180×10÷60÷6=200mg/m²，花生積累的葡萄糖總量為20×180×10÷60÷6=150mg/m²，玉米積累的葡萄糖總量比花生多100mg/m²，B錯(cuò)誤；
C、17：00時(shí)，玉米和花生的凈光合曲線相較于一點(diǎn)，說明單位葉面積釋放O₂速率相同，C正確；
D、在18：30時(shí)，凈光合速率為0，此時(shí)玉米既能進(jìn)行光合作用，又能進(jìn)行呼吸作用，玉米既能進(jìn)行光反應(yīng)，也能進(jìn)行暗反應(yīng)，D正確．
故選：ACD．
（4）玉米是C₄植物，能夠利用較低濃度的二氧化碳，因此對(duì)花生C₃植物而言，若移入沒有二氧化碳的環(huán)境中，其二氧化碳的固定基本停止，因此花生體內(nèi)三碳化合物含量下降更明顯，而五碳化合物含量上升更明顯，故選：ADF．
故答案為：
（1）CO₂    玉米內(nèi)有CO₂泵，故在進(jìn)入植物內(nèi)CO₂減少的情況下，玉米仍可以維持較高的細(xì)胞內(nèi)CO₂濃度，此時(shí)光照強(qiáng)度增強(qiáng)，促進(jìn)光合作用加強(qiáng)   
（2）上升      此時(shí)卡爾文循環(huán)（或暗反應(yīng)、或C₃的還原）受阻，ATP的消耗降低，而光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的過程不受影響  
（3）ACD    
（4）ADF

點(diǎn)評(píng) 本題以曲線圖為背景，考查了光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生能從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力；運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．