Question

12．玉米是我国重要的粮食作物，玉米幼苗易发生黄叶病，表现为叶片发黄，无光泽．科研人员对黄叶病玉米的光合作用进行了研究．如图中的甲图表示在一定CO₂浓度和适宜温度下光照强度对普通型玉米（A）、黄叶病玉米（B）光合作用的影响；乙图表示栽种普通型玉米的大棚一天内CO₂浓度的变化情况．据图回答下列问题：

（1）图甲中影响x点向下移动的主要外界因素是O₂浓度；y点所示条件下，黄叶病玉米叶绿体中ADP的移动方向是叶绿体基质→类囊体薄膜，此种光强下每天光照时间必须大于8h，黄叶病玉米才能生长．
（2）乙图b点后曲线下降的主要原因是光合作用过程中光反应阶段先增强所致，c点时大棚中玉米的光合作用速率大于（填“大于”、“等于”或“小于”）呼吸作用速率．
（3）如果大棚内作物由普通型玉米改为黄叶病玉米，乙图中b点将向右上方移动，e点相比原来升高（填“升高”或“降低”）了．
（4）为了了解黄叶病的发病原因，可利用有机溶剂提取出的叶绿体色素，并用纸层析法鉴定黄叶病幼苗叶绿体色素的缺陷，结果发现滤纸条上（从上往下）的第三、四条色素带明显变窄，说明黄叶病玉米叶绿体中叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）含量减少，黄叶病玉米对红光和蓝紫光的吸收能力减弱．
（5）玉米黄叶病在幼苗期发生，具有明显的地域特征，随着幼苗的生长黄叶现象也会逐渐消失，且无病虫害现象，由此可推测黄叶病可能是因缺乏镁（或氮）元素而引起的．

Answer 1

分析 分析图甲：植物A为普通型玉米、植物B黄叶病玉米．图中光照强度为0时只进行呼吸作用，曲线中看出，普通玉米的呼吸速率小于黄叶病玉米；同时相同光照强度下，普通玉米的光合速率大于黄叶病玉米．
分析图乙：曲线中ab段和de段上升表明该时间段呼吸速率大于光合作用或只进行呼吸作用；bd段下降表明此时光合作用大于呼吸作用，因此图中b、d两点表示光合作用等于呼吸作用．

解答 解：（1）图甲中x点时只进行呼吸作用，因此影响呼吸作用的环境因素主要为O₂浓度；光照强度为y时，根据光合作用过程中的物质变化以及发生的场所可知，黄叶病玉米叶绿体中ADP的移动方向是叶绿体基质→类囊体薄膜；黄叶病玉米能生长必须是净光合作用量大于0．设每天光照时间必须大于Xh，黄叶病玉米才能生长，则4X-2（24-X）＞0，解得X＞8．因此此种光强下每天光照时间必须大于8h，黄叶病玉米才能生长．
（2）乙图中b点和d点均表示光合作用速率等于呼吸作用速率．b点～d点表示光合作用速率大于呼吸作用速率．乙图b点后曲线下降的主要原因是光合作用过程中光反应阶段先增强所致，c点时大棚中玉米的光合作用速率大于呼吸作用速率．
（3）由图甲可知，黄叶病玉米的呼吸作用较强．如果大棚内作物由普通型玉米改为黄叶病玉米，要使光合作用强度等于呼吸作用强度，必须需要更强的光照强度，且呼吸作用产生了更多的二氧化碳，故乙图中b点将向右上方移动．e点是由于一昼夜积累量减少导致大棚内的二氧化碳的浓度上升，而黄叶病玉米的呼吸作用较强，产生的二氧化碳较多，故e点升高．
（4）为了了解黄叶病的发病原因，可利用有机溶剂提取出的叶绿体色素，并用纸层析法鉴定黄叶病幼苗叶绿体色素的缺陷，结果发现滤纸条上的第三、四条色素带明显变窄，说明黄叶病玉米叶绿体中叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）含量减少，黄叶病玉米对红光和蓝紫光的吸收能力减弱．
（5）氮、镁元素是合成叶绿素的必需元素．玉米黄叶病在幼苗期发生，具有明显的地域特征，随着幼苗的生长黄叶现象也会逐渐消失，且无病虫害现象，由此可推测黄叶病可能是因氮或镁元素的缺陷而引起的．
故答案为：
（1）O₂浓度     叶绿体基质→类囊体薄膜   8
（2）光反应  大于 
（3）右上   升高
（4）纸层析法     黄叶病玉米叶绿体中叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）含量减少     红光和蓝紫  
（5）镁（或氮）

点评 本题考查了影响光合作用和呼吸作用的环境因素，要求考生能够准确分析曲线各转折点的生理意义，掌握温度、光照强度二氧化碳浓度以及矿质元素等对光合作用的影响，再结合所学知识准确答题．