Question

4．气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道，其张开程度用气孔导度来表示，它反映了单位时间内进入单位面积叶片的CO₂量．
（1）下表是植物Ⅰ和植物Ⅱ在一天中气孔导度的变化（单位：mmol CO₂•m^-2•s^-1）．

时刻	0：00	3：00	6：00	9：00	12：00	15：00	18：00	21：00	24：00
植物Ⅰ	38	35	30	7	2	8	15	25	38
植物Ⅱ	1	1	20	38	30	35	20	1	1

则沙漠植物的气孔导度变化更接近植物Ⅰ．
（2）图1表示植物叶肉细胞中发生的物质代谢过程（①～④表示不同过程）．凌晨3：00时，植物Ⅰ和植物Ⅱ都能进行的生理过程有①②（填图中序号）．

（3）将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果，如图2所示．
①水稻叶肉细胞中捕获光能的色素实验室中常用无水乙醇（试剂）把它们提取中出来，可利用纸层析法（方法）把它们分离，在滤纸条上扩散速度最慢的色素是叶绿素b，色素带上呈橙黄色的色素主要吸收蓝紫光．
②光照强度从10×10²μmol•m^-2•s^-1上升到14×10²μmol•m^-2•s^-1时，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是CO₂供应已充足且光照强度已达饱和点（或光照强度增加与CO₂供应不足对光合速率的正负影响相互抵消）．此过程中该植株叶绿体内光反应中[H]的产生速率将基本不变 （填“升高”“降低”或“基本不变”）．
③分析图中信息，PEPC酶所起的作用是增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率．

Answer 1

分析 据表分析可知，一天中植物I白天气孔关闭，夜晚气孔打开，因此植物Ⅰ主要在夜间吸收CO₂，这种植物适宜生活在沙漠这种干旱地区；而植物II夜晚气孔开度小，而白天气孔开度大，因此植物Ⅱ主要在白天吸收CO₂．
图1中①②表示植物呼吸作用分解有机物，③④表示光合作用合成有机物．过程④表示光合作用的光反应，③表示光合作用的暗反应，过程①表示呼吸作用的第一阶段，过程②表示有氧呼吸的第二、三阶段．
图2是对光合作用过程中光反应与暗反应的物质变化、光反应与暗反应之间的关系、影响光合作用的因素及转基因工程和应用的综合性考查，梳理光合作用过程中光反应与暗反应的物质变化、光反应与暗反应之间的关系、影响光合作用的因素及转基因工程和应用的相关知识点，然后分析题图曲线获取信息，根据题图信息结合所学知识点进行推理、解答．

解答 解：（1）沙漠气候由于白天温度过高，植物为了保持水分气孔都在白天关闭，夜晚打开，因此沙漠的气孔导度变化更接近于植物Ⅰ．
（2）图1中①②表示植物呼吸作用分解有机物，③④表示光合作用合成有机物．凌晨3：00时，植物I和植物II都只能进行呼吸作用．
（3）①色素实验室中常用无水乙醇 把它们提取中出来，可利用纸层析法把它们分离，在滤纸条上扩散速度最慢的色素是叶绿素b．
②光照强度为10～14×10²μmol•m^-2•s^-1时，原种水稻的气孔导度下降，二氧化碳供应不足会使光合作用强度减小，而光照强度增大使光合作用强度增大，当光照强度增加与二氧化碳供给不足对光合速率的正负影响相互抵消时，光合速率基本不变，也可能是由于该条件下CO₂供应已充足且光照强度已达饱和点，此时二氧化碳浓度和光照强度不是限制光合作用的因素，此时限制光合作用的因素可能的色素、酶的数量等内因．此过程中该植株叶绿体内光反应中[H]的产生速率将基本不变．
③分析图2中的第一个图可知，在相同光照条件下，转基因水稻气孔导度大于原种水稻，分析第二个图可知，当光照强度大于8×10²μmol•m^-2•s^-1，转基因水稻的光合作用强度大于原种水稻，因此可以推断PEPC酶是通过大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率．
故答案为：
（1）Ⅰ
（2）①②
（3）①无水乙醇  纸层析法  叶绿素b　蓝紫光  
②CO₂供应已充足且光照强度已达饱和点（或光照强度增加与CO₂供应不足对光合速率的正负影响相互抵消）   　基本不变
③增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率

点评 对于光合作用过程中的物质变化、光反应与暗反应之间的关系的理解及各种因素对光合作用强度的综合作用的理解、应用是解题的关键，本题主要考查学生分析题图获取信息并进行图文转换的能力及根据曲线反应的信息结合相关知识进行推理的能力．