Question

蘆薈具有一種特殊的CO₂同化方式：夜間氣孔開(kāi)放，吸收CO₂轉(zhuǎn)化成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋(píng)果酸分解釋放CO₂參與光合作用，如圖1、圖2．芥蘭的CO₂利用過(guò)程如圖3，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：

（1）蘆薈白天能否進(jìn)行光合作用？

 

，原因是

 

（2）在上午10：00點(diǎn)時(shí)，突然降低環(huán)境中CO₂的濃度，短時(shí)間內(nèi)蘆薈和芥蘭細(xì)胞中C₃化合物含量的變化分別是

 

、

 

（3）蘆薈氣孔開(kāi)、閉的特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)，推測(cè)其生活環(huán)境的特點(diǎn)是

 

．在溫室中，如果保持光照強(qiáng)度不變，需要進(jìn)一步提高芥蘭的光合速率，可采取的措施是

 

．某作物A、B兩個(gè)品種在不同CO₂濃度下的CO₂吸收量，以及黑暗條件下的CO₂釋放量，結(jié)果如下表．

	CO2補(bǔ)償點(diǎn)（mmol/mol）	CO2飽和點(diǎn)（mmol/mol）	CO2飽和點(diǎn)時(shí)CO2吸收量（mmol/m2．h）	黑暗條件下CO2釋放量（mmol/m2．h）
A品種	0.06	1.06	115	70
B品種	0.05	1.13	85.4	38.6

（4）若環(huán)境中的CO₂濃度保持在CO₂飽和點(diǎn)，先光照14小時(shí)，再黑暗10小時(shí)，則一天中A品種積累的葡萄糖比B品種多

 

mg/m²．（相對(duì)原子量：C1-2，O-16，H-1）
（5）如圖1是將小麥植株置于CO₂濃度適宜、水分充足的環(huán)境中，溫度分別保持在5℃、15℃、25℃和35℃下，改變光照強(qiáng)度，測(cè)到的CO₂的吸收速率【單位（mgCO₂/l00cm²葉?小時(shí)）．當(dāng)光照強(qiáng)度為8時(shí)，25℃與15℃固定的CO₂量的差值為

 

（mgCO₂/l00cm²葉?小時(shí)）．

（6）請(qǐng)?jiān)诖痤}紙圖2中繪出（4）題中該小麥植株在5℃～35℃條件下呼吸作用速率的變化曲線(xiàn)（不考慮光
照對(duì)呼吸作用的影響）

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細(xì)胞呼吸的過(guò)程和意義

專(zhuān)題：

分析：蘆薈等植物是生活在干旱地區(qū)的植物，由于白天光照強(qiáng)，溫度高，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，因此白天不能從環(huán)境中吸收二氧化碳，只能利用夜間吸收和固定二氧化碳以及細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳．
表格中，CO₂飽和點(diǎn)時(shí)CO₂吸收量表示植物光合作用的二氧化碳的凈吸收量，而黑暗條件下CO₂釋放量可表示呼吸作用強(qiáng)度．
圖1中研究了光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合速率和呼吸速率的影響，可以看出，25℃與l5℃條件下比較，l5℃時(shí)呼吸作用弱，凈光合作用量在7以后兩種溫度條件下相同．

解答： 解：（1）白天有光照，能進(jìn)行光反應(yīng)合成ATP和NADPH，可用于暗反應(yīng)中三碳化合物的還原，而CO₂可來(lái)源于蘋(píng)果酸經(jīng)脫羧作用釋放的CO₂和細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO₂．
（2）白天蘆薈不利用空氣中CO₂進(jìn)行光合作用，所以環(huán)境中CO₂濃度降低對(duì)其沒(méi)有影響，而芥蘭白天利用空氣中CO₂進(jìn)行光合作用，所以環(huán)境CO₂濃度降低導(dǎo)致C₃含量下降．
（3）由于白天氣孔關(guān)閉，可保護(hù)植物減少水分散失，因此蘆薈生活環(huán)境是炎熱干旱環(huán)境，這是自然選擇的結(jié)果．在溫室中，溫度適宜，因此如果保持光照強(qiáng)度不變，需要進(jìn)一步提高芥蘭的光合速率，可增加二氧化碳濃度．
（4）若環(huán)境中的CO₂濃度保持在CO₂飽和點(diǎn)，先光照14小時(shí)，再黑暗10小時(shí)，則一天中A品種二氧化碳的凈吸收量=115×14-70×10=910mmol/m²，B品種二氧化碳的凈吸收量=85.4×14-38.6×10=809.6/m²，因此A品種吸收的二氧化碳比B品種多100.4mmol/m²，折合成葡萄糖為16.73mmol/m²，則葡萄糖質(zhì)量=16.73×180=3012mg/m²．
（5）圖中可以看出，當(dāng)光照強(qiáng)度為8時(shí)，25℃與15℃時(shí)的凈光合速率相等，但是25℃時(shí)呼吸作用強(qiáng)，比15℃多釋放1個(gè)單位的二氧化碳，因此25℃與15℃固定的CO₂量的差值為1（mgCO₂/l00cm²葉?小時(shí)）．
（6）圖中的縱坐標(biāo)上的數(shù)值代表每個(gè)溫度下的呼吸作用強(qiáng)度，按照?qǐng)D中數(shù)據(jù)作圖即可．
故答案為：
（1）能    有光照，又有蘋(píng)果酸分解產(chǎn)生的二氧化碳和呼吸作用提供的二氧化碳
（2）蘆薈基本不變   芥蘭下降
（3）炎熱干旱    增加二氧化碳濃度
（4）3012mg/m²
（5）1
（6）如圖所示均給分

點(diǎn)評(píng)：本題具有一定的綜合性，難度適中，考查了干旱地區(qū)植物的特殊的固定二氧化碳的方式以及影響光合作用的環(huán)境因素等知識(shí)，要求考生具有一定析圖能力，能夠確定植物的凈光合速率和呼吸速率，進(jìn)而計(jì)算出總光合速率．