Question

19．自然界中，和花生相比，玉米更适合生长在高温、光照强烈和干旱的环境，其利用低浓度CO₂的能力也远远高于花生．某科研小组选取玉米和花生为实验材料做了有关光合作用的实验．甲图表示光合作用部分过程，乙图表示夏季晴天两种植物叶片光合作用强度的曲线，丙图表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，两种植物的叶片在不同CO₂浓度下CO₂净吸收速度，请结合上述三图回答下列问题：

（1）甲图表示光合作用的暗反应（或卡尔文循环）过程，此过程中三碳化合物被NADPH还原，碳元素的转移途径是CO₂→C₃→（CH₂O）
（2）乙图中d曲线表示花生（玉米/花生） 光合作用强度的曲线．12点到14点光合作用强度下降的原因是温度较高、气孔关闭，使光合作用强度降低
（3）丙图中植物A是玉米（玉米/花生），如缺乏Mg，植物A的CO₂补偿点应向移动．在CO₂浓度100umol/mol时，植物B叶肉细胞中光合作用强度＞（＞、=、＜）呼吸强度．如果把植株A和植株B种植在一个一直给以适宜光照的密封无色玻璃容器中，植物B（植株A/植株B）先死亡．
（4）丙图中植物A是在CO₂浓度350umol/mol后，限制植物A叶肉细胞吸收CO₂速度的外界因素是光照强度和温度．

Answer 1

分析 （1）光合作用的暗反应阶段：场所是叶绿体基质
a．CO₂的固定：CO₂ +C₅$\stackrel{酶}{→}$2C₃
b．三碳化合物的还原：2C₃ $→_{[H]、ATP}^{酶}$（CH₂O）+C₅+H₂O
（2）花生是喜阴植物，玉米是喜阳植物，耐寒能力较强，因此乙图中d曲线表示花生光合作用强度的曲线，c曲线表示玉米光合作用强度的曲线．17点到18点光合作用强度下降的原因是光照强度减弱，光合作用速率下降．

解答 解：（1）甲图表示光合作用的暗反应，三碳化合物被〔H]还原，碳元素的转移途径二氧化碳→三碳化合物→糖类．
（2）题目中玉米更适合生长在高温、光照强烈和干早的环境中，其利用CO₂的能力也远远高于花生，而花生是喜阴植物，所以乙图中d曲线表示花生光合作用强度的曲线．8点到10点，植物既进行光合作用又进行呼吸作用，所以植物叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、叶绿体、线粒体．12点到14点在中午由于温度高，蒸腾作用强，植物为了降低水分的流失，气孔关闭，导致二氧化碳的供应不足，影响了暗反应中二氧化碳的固定，进而影响了光合作用强度．17点到18点光合作用强度下降的原因是光照强度减弱，光合作用速率下降．
（3）由于“玉米更适合生长在高温、光照强烈和干旱的环境，其利用CO₂的能力也远远高于花生”所以玉米的二氧化碳的补偿点比较低，植物A是玉米；在CO₂浓度100umol/mol时，植物B处于光补偿点，此时整个植株的光合速率等于呼吸速率，但是植物体内含有许多细胞不能进行光合作用，却又进行呼吸作用消耗有机物，所以植物B叶肉细胞中光合作用强度大于呼吸强度．由于植物A的二氧化碳补偿点较低，所以把植株A和植株B种植在一个一直给以适宜光照的密封无色玻璃容器中，当二氧化碳浓度较低时，植物B无法利用低浓度的二氧化碳而先死亡．
（4）在CO₂浓度约为350umol/mol时，植物A的光合速率不再上升，因此限制植物A叶肉细胞吸收CO₂速度的外界因素是光照强度和温度．．
故答案为：
（1）暗反应（或卡尔文循环）      NADPH         CO₂→C₃→（CH₂O）
（2）花生           温度较高、气孔关闭，使光合作用强度降低     
（3）玉米＞植物B
（4）光照强度和温度

点评 本题以图形作为信息的载体，考查了影响光合作用的因素的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，正确的识别坐标曲线图、模式图；从题目所给的图形中获取有效信息，以及解决问题的能力．