Question

光合作用是植物体的一项非常重要的生理活动，请利用所学知识，分析并回答下列问题：

Ⅰ．景天科植物A有一个很特殊的CO₂同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO₂生成苹果酸储 存在液泡中（如图一所示）白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO₂用于光合作 用（如图二所示）．十字花科植物B的CO₂同化过程如图三所示．
（1）植物A夜晚能吸收CO₂，却不能合成（CH2O）的原因是缺乏暗反应必需的

 

；白天植物A进行光合作用所需的CO₂的来源是

 

．
（2）植物A气孔开闭的特点与其生活环境是相适应的，推测植物A的生活环境最可能是具有

 

气候特点的地区．
Ⅱ．某池塘的水层由上至下分别为表水层、斜温层、静水层和底泥层，在冬夏两季分别对该池塘的温度和氧气进行垂直结构分析，统计数据如表：

水层		表水层	斜温层	静水层	底泥层
温度（℃）	夏	25	14	8	4
	冬	2	3.8	4	4
O2（μL?L-1）	夏	9.5	6.2	3.4	0.2
	冬	12	11.8	10.6	10.2

（1）从表中数据分析，夏季池塘中随着水深的增加，O₂含量下降，引起这种现象的非生物因素主要是

 

；夏季各水层的O₂含量低于冬季，其生物学原因是

 

．
（2）夏季底泥层和表水层相比，O₂含量非常低的原因是

 

．
（3）某同学为了研究该池塘中斜温层生物光合作用和有氧呼吸，设计了如下操作．
步骤一：将三个相同的透明玻璃瓶标号a、b、c，并将a用不透光的黑布包裹起来；
步骤二：用a、b、c三个瓶子均从池塘中某一深度取满水，并测定c瓶中水的溶氧量；
步骤三：将a、b两瓶密封后再沉入该深度水体中，24小时后取出；
步骤四：测定a、b两瓶中水的溶氧量，三个瓶子的测量结果如图四所示．
①步骤二中，a、b、c三个瓶均从池塘“一定深度”取水，此深度指哪一水层？

 

．
②根据表中所给数据，可算出24小时内该深度水体中生物光合作用产生的氧气量为

 

mol/瓶．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,群落的结构特征

专题：

分析：1、分析题图：
图一表示景天科植物A夜间气孔开放，吸收的CO₂生成苹果酸储存在液泡中；图二表示植物A白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO₂用于光合作用；图三表示十字花科植物B的CO₂同化过程．
2、分析表格：
从表中数据分析，夏季池塘中随着水深的增加，O₂含量下降，引起这种现象的原因是随水深的增加，光合作用减弱，非生物因素主要是光照的减弱和温度降低；夏季各水层的O₂含量低于冬季，其生物学原因是夏季各水层生物的呼吸作用强，消耗氧气增加．
3、分析图四实验数据：
c瓶中的含氧含量即为初始含氧量，a瓶包裹黑胶布则只能进行有氧呼吸，不能进行光合作用，瓶中氧气消耗，消耗量为（w-v）mol/瓶；b瓶既进行有氧呼吸有进行光合作用，a和b两瓶有氧呼吸强度相等，则光合作用产生氧气量为 k-w+w-v=（k-v）mol/瓶．

解答： 解：Ⅰ、（1）夜晚没有光照，植物A不能进行光反应，无法为暗反应提供所需的ATP和[H]，因此植物A吸收的CO₂不能合成（CH₂O）．根据题干信息“白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO₂用于光合作用”可知，白天植物A进行光合作用所需要的CO₂由苹果酸经脱羧作用释放和细胞呼吸产生的．
（2）植物叶片的气孔既是吸收CO₂的通道，也是水分蒸腾的通道．植物A夜间气孔开放，吸收的CO₂生成苹果酸储存在液泡中，而白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO₂用于光合作用，这说明植物A是在炎热干旱的环境中生存的，白天关闭气孔是它保存水分的生存策略，这也是长期自然选择的结果．
Ⅱ、（1）从表中数据分析，夏季池塘中随着水深的增加，O₂含量下降，引起这种现象的原因是随水深的增加，光合作用减弱，非生物因素主要是光照的减弱和温度降低；夏季各水层的O₂含量低于冬季，其生物学原因是夏季各水层生物的呼吸作用强，消耗氧气增加．
（2）夏季底泥层和表水层相比，O₂含量非常低的原因是底泥层因几乎无阳光照射而缺少植物，产生氧气少，多为需氧型生物，氧气消耗多．
（3）①本实验“研究该池塘中斜温层生物光合作用和有氧呼吸”，所以步骤二中，a、b、c三个瓶均从池塘“一定深度”取水，此深度指的是斜温层水层．
②c瓶中的含氧含量即为初始含氧量，a瓶包裹黑胶布则只能进行有氧呼吸，不能进行光合作用，瓶中氧气消耗，消耗量为（w-v）mol/瓶；b瓶既进行有氧呼吸有进行光合作用，a和b两瓶有氧呼吸强度相等，则光合作用产生氧气量为 k-w+w-v=（k-v）mol/瓶．
故答案为：
Ⅰ、（1）ATP和[H]苹果酸经脱羧作用释放的和呼吸作用产生
（2）炎热干旱
Ⅱ、（1）光和温度    夏季各水层生物的呼吸作用强
（2）底层生物几乎没有植物分布，生活着大量需氧型生物
（3）①斜温层      ②K-V

点评：本题结合景天科植物A和十字花科植物B的光合作用过程图解、探究实验装置图，考查影响光合作用的环境因素、探究实验，要求考生识记光合作用的过程，掌握影响光合速率的环境因素，能根据题中和图中信息准确答题；明确实验的目的，能根据实验的原则等分析实验步骤正确的处理实验数据．