Question

14．回答下列有关光合作用的问题．
 玉米叶肉细胞中有CO₂“泵”，使其能在较低的CO₂浓度下进行光合作用，水稻没有这种机制．如图显示了在相同的光照和温度条件下，不同植物在不同胞间CO₂浓度下的光合速率．各曲线代表的植物情况见表，其中人工植物B数据尚无．

曲线	植物	酶反应相关酶的来源	叶肉细胞的来源
①	玉米	玉米	玉米
②	水稻	水稻	水稻
③	人工植物A	玉米	水稻
④	人工植物B	水稻	玉米

（1）CO₂可参与水稻光合作用暗反应的二氧化碳的固定过程，此过程发生的场所是叶绿体基质．
（2）在胞间CO₂浓度0～50时，玉米的光合速率升高，此变化除吸收利用的CO₂迅速上升以外，还与光反应产生了较多的ATP和还原性氢有关．
（3）在胞间CO₂浓度200～300之间，水稻的光合速率逐渐上升而玉米的不再变化的原因是玉米和水稻光合作用速率达到最大时，对应的二氧化碳浓度不同．
（4）根据曲线①、②、③及影响光合作用的因素推测，表4中人工植物B在不同胞间CO₂浓度下的光合速率（曲线④）最可能是A．

（5）根据表及相关信息，图中曲线②和曲线③所示光合速率的差异可说明玉米的与暗反应相关酶的活性比水稻的暗反应相关酶活性低．
（6）现代工业使得大气中CO₂的浓度不断提高，这一环境变化趋势更有利于A．
A．水稻生长，因为超过一定的胞间CO₂浓度后玉米的酶活性不再增加
B．水稻生长，因为在较低胞间CO₂浓度范围内水稻的酶活性较高
C．玉米生长，因为它们的光合效率极高
D．玉米生长，因为它们拥有CO₂泵．

Answer 1

分析 光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成葡萄糖．
C₄植物叶片中，围绕维管束的是呈“花环型”的两圈细胞，外圈是由部分叶肉细胞组成的，内圈是维管束鞘细胞．在进行光合作用时，CO₂首先在C₄植物的叶肉细胞内被固定形成一种C₄化合物，C₄化合物进入维管束鞘细胞内先放出一个CO₂分子，并形成丙酮酸，释放出的CO₂又被C₅固定形成两个C₃化合物，然后C₃化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下被还原为有机物．由此可知，C₄植物的暗反应先进行C₄途径再进行C₃途径

解答 解：（1）CO₂可参与水稻光合作用暗反应的二氧化碳的固定过程，此过程发生的场所是叶绿体基质．
（2）在胞间CO₂浓度0～50时，玉米的光合速率升高，此阶段发生的变化还有供给三碳化合物还原的氢增多．
（3）在胞间CO₂浓度200～300之间，由于玉米和水稻光合作用速率达到最大时，对应的二氧化碳浓度不同，因此水稻的光合速率逐渐上升而玉米的不再变化．
（4）根据曲线①、②、③及影响光合作用的因素推测，由于表4中人工植物B叶肉细胞的来源是玉米，故表4中人工植物B在不同胞间CO₂浓度下的光合速率（曲线④）接近于玉米（曲线①），即最可能是A．
（5）根据表及相关信息，图2中曲线②和曲线③所示光合速率的差异可说明在水稻叶肉细胞内，玉米的与暗反应相关酶的活性比水稻的暗反应相关酶活性低．
（6）现代工业使得大气中CO₂的浓度不断提高，这一环境变化趋势更有利于水稻生长，因为超过一定的胞间CO₂浓度后玉米的酶活性不再增加．故选：A．
故答案为：
（1）二氧化碳的固定     叶绿体基质
（2）光反应产生了较多的ATP和还原性氢
（3）玉米和水稻光合作用速率达到最大时，对应的二氧化碳浓度不同
（4）A
（5）玉米的与暗反应相关酶的活性比水稻的暗反应相关酶活性低
（6）A

点评 本题结合图示，考查C₃植物和C₄植物的光合作用过程和影响因素，意在考查考生的识图表能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲理解和应用层次的考查．