Question

某植物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．另一种植物B的CO₂同化过程如图三所示，请回答下列问题：

（1）白天，影响植物A光合作用强度的环境因素有

 

（至少填两项）．
（2）植物A夜晚能吸收CO₂，却不能合成C₆H₁₂O₆的原因是

 

，白天植物A进行光合作用所需的CO₂的来源有

 

和

 

．
（3）在上午10：00点时，突然降低环境中CO₂浓度后的一小段时间内，植物A和植物B细胞中C₃含量变化的差异分别是

 

和

 

．
（4）如果密闭装置内提供的是C¹⁸O₂，那么在B植物细胞的

 

中可检测到含¹⁸O的有机物．培养一段时间后，¹⁸O的转移途径是

 

．高等植物细胞中合成淀粉酶及控制淀粉酶形成的物质存在的场所分别是

 

和

 

．
（5）植物A气孔开闭的特点，与其生活的环境是相适应的，推测植物A生活的环境最可能是

 

．（填“炎热干旱”或“温暖潮湿”）
（6）实验室探究光照强度对植物B生理代谢的影响时，测得相关代谢数据为：黑暗条件下，CO₂释放量为0.4mol/cm²叶?小时；光饱和时的光照强度为2.5千勒克司；光照强度为3.0千勒克司时光合作用释放O₂量是1.0mol/cm²叶?小时．当光照强度为2.5千勒克司时，B植物光合作用固定的CO₂量是

 

（mol/cm²叶?小时）；如果光照强度不变，需要进一步提高光合速率，可采取的措施是

 

和

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：本题中的关键信息有四个：
一是植物A“夜间气孔开放，吸收的CO₂生成苹果酸储存在液泡中”和“植物A夜晚能吸收CO₂，却不能合成C₆H₁₂O₆”，该信息是解答第（2）小题的重要依据，抓住关键词“夜间”，就可以答出不能合成C₆H₁₂O₆的原因是没有光反应．
二是“在上午10：00点时，突然降低环境中CO₂浓度”，该信息是第（3）小题的重要解题依据，由于植物A气孔白天关闭，无法吸收空气中的CO₂，所以降低环境中的CO₂浓度，对植物A的暗反应没有影响．
三是“植物A气孔开闭的特点，与其生活的环境是相适应的”，该信息是解答第（5）小题的重要依据，植物A的气孔白天反而关闭，可能是它生活在炎热干旱的地区，气孔白天不关闭就会导致植物A因蒸腾作用失水过多而死亡．
四是“光饱和时的光照强度为2.5千勒克司”，该信息是解答第（6）小题的重要依据，由于光饱和时的光照强度为2.5千勒克司，所以光照强度为3.0千勒克司时光合作用释放的O₂量和光照强度为2.5千勒克司时光合作用释放的O₂量一样多．

解答： 解：（1）根据题意并结合图一二看出，白天时植物A的气孔是关闭的，植物利用的是夜间储存在液泡中的二氧化碳，因此白天空气中的二氧化碳浓度不是限制因素，其它因素包括光照强度、温度、含水量均是．
（2）夜晚时没有光照，光反应不能正常进行，无法为暗反应提供所需的ATP、[H]，因此植物A夜晚不能合成C₆H₁₂O₆．白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO₂用于光合作用植物A进行光合作用，同时细胞有氧呼吸产生的CO₂也能用于光合作用．
（3）由于A细胞的CO₂是由细胞内部提供，故与环境中二氧化碳浓度无关，因此没有变化；而B细胞吸收的CO₂减少，同时C₃还被还原成C₅和C₆H₁₂O₆，因此细胞的叶绿体中C₃含量减少．
（4）光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．如果密闭装置内提供的是C¹⁸O₂，那么在B植物细胞的叶绿体中可检测到含¹⁸O的有机物．培养一段时间后，¹⁸O的转移途径是：C¹⁸O₂→C₃→C₆H₁₂¹⁸O₆．高等植物细胞中合成淀粉酶的场所是核糖体，控制淀粉酶形成的物质是淀粉酶基因，存在的场所是细胞核．
（5）由题意可知植物A夜晚气孔开放，白天气孔关闭，推测其生活环境的特点是可能是炎热，干旱．
（6）黑暗条件下，CO₂释放量为0.4mol/（cm²叶?小时）表示呼吸作用速率；光饱和时的光照强度为2.5千勒克斯，光照强度为3.0千勒克斯时光合速率与2.5千勒克斯时相同，因此测得的光合作用释放O₂量是1.0（mol/cm²叶?小时）可以表示光照强度为2.5千勒克斯时净光合速率．B植物光合作用固定的CO₂量即为总光合速率，总光合速率=净光合速率+呼吸速率=1.0+0.4=1.4（mol/cm²叶?小时）．如果光照强度不变，需要进一步提高光合速率，可采取的措施是增加二氧化碳浓度和适当提高温度．
故答案为：
（1）温度、光照强度、水分等
（2）没有光照，光反应不能正常进行，无法为暗反应提供所需的ATP、[H]苹果酸释放的           呼吸作用产生的
（3）基本不变           下降
（4）叶绿体        C¹⁸O₂→C₃→C₆H₁₂¹⁸O₆         核糖体         细胞核
（5）炎热干旱
（6）1.4　　       增加二氧化碳浓度          适当提高温度

点评：本题是材料信息题，本题以该背景材料考查考生对信息的筛选、加工、运用等能力，考生要能够结合影响光合作用的环境因素和光合作用的过程进行解题，难度适中．