Question

蘆薈具有一種特殊的CO₂同化方式：夜間氣孔開放，吸收CO₂轉(zhuǎn)化成蘋果酸儲存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋果酸分解釋放CO₂參與光合作用，如圖一、圖二．芥蘭的CO₂利用過程如圖三，請據(jù)圖回答問題：

（1）蘆薈夜晚不能合成C₆H₁₂O₆，原因是缺少暗反應(yīng)必需的

 

．白天蘆薈和芥蘭進(jìn)行光合作用所利用的CO2的來源區(qū)別在于

 

．
（2）在白天10：00點(diǎn)時(shí)，突然升高環(huán)境中CO₂的濃度，短時(shí)間內(nèi)蘆薈和芥蘭細(xì)胞中C₃酸含量的變化分別是

 

、

 

．若白天在某時(shí)刻忽然發(fā)現(xiàn)蘆薈植物細(xì)胞中C₆H₁₂O₆含量增加，則可能是由于

 

（環(huán)境因素）造成的．
（3）蘆薈氣孔開、閉的特點(diǎn)是對環(huán)境的適應(yīng)，推測其生活環(huán)境的特點(diǎn)是

 

．從進(jìn)化角度看，這種特點(diǎn)的形成是

 

的結(jié)果．
（4）科學(xué)家研究了芥蘭在某溫度下光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系并繪制成曲線，圖中OD段表示在一個單位時(shí)間內(nèi)光照強(qiáng)度從零開始均速增加并達(dá)到光飽和點(diǎn)，圖四中S₁、S₂、S₃表示所在部位的面積，請用圖中的S₁、S₂、S₃回答以下問題：
①一個單位時(shí)間內(nèi)芥蘭呼吸作用消耗的有機(jī)物總量是

 

．
②一個單位時(shí)間內(nèi)芥蘭光合作用積累的有機(jī)物總量是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：本題是光合作用的具體過程，光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度對光合作用的影響，凈光合作用、實(shí)際光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系，先梳理光合作用的具體過程，光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度對光合作用的影響，凈光合作用、實(shí)際光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系的基礎(chǔ)知識，然后分析題圖結(jié)合問題分析綜合進(jìn)行解答．

解答： 解：（1）光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了[H]、ATP，夜晚無光不能進(jìn)行光反應(yīng)，暗反應(yīng)因缺少[H]、ATP而不能進(jìn)行；分析題圖可知，白天蘆薈光合作用利用的二氧化碳來自蘋果酸分解，芥蘭進(jìn)行光合作用所利用的CO2的來源大氣中的二氧化碳從氣孔進(jìn)入．
（2）由于白天蘆薈的氣孔關(guān)閉，突然升高環(huán)境中CO₂的濃度，二氧化碳不能進(jìn)入葉肉細(xì)胞，蘆薈細(xì)胞內(nèi)三碳化合物的含量不受環(huán)境二氧化碳濃度的影響，基本不變；由芥蘭氣孔開放，突然升高環(huán)境中CO₂的濃度，通過氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞的二氧化碳增加，形成的三碳化合物增加，而光照強(qiáng)度不變，光反應(yīng)產(chǎn)生的還原氫和ATP不變，三碳化合物的還原不變，剩余的三碳化合物將升高；由于白天蘆薈氣孔關(guān)閉，外界二氧化碳的濃度對其光合作用的影響不大，因此若白天在某時(shí)刻忽然發(fā)現(xiàn)蘆薈植物細(xì)胞中C₆H₁₂O₆含量增加，則可能是由于溫度更接近最適宜溫度或光照增加的原因．
（3）由題意可知，蘆薈夜晚氣孔開放，白天氣孔關(guān)閉，推測其生活環(huán)境的特點(diǎn)是可能是炎熱，干旱；從進(jìn)化角度看，這種特點(diǎn)的形成是長期自然選擇 的結(jié)果．
（4）分析題圖四可知：一個單位時(shí)間內(nèi)芥蘭呼吸作用消耗的有機(jī)物總量是：S₁+S₃；一個單位時(shí)間內(nèi)芥蘭光合作用積累的有機(jī)物總量是：S₂-S₁．
故答案應(yīng)為：
（1）ATP、[H]白天蘆薈進(jìn)行光合作用所利用的二氧化碳來源于蘋果酸分解
（2）蘆薈基本不變     芥蘭含量上升        溫度更接近最適宜溫度或光照增加
（3）炎熱干旱    自然選擇
（4）①S₁+S₃     ②S₂-S₁

點(diǎn)評：本題的知識點(diǎn)是光合作用過程中光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系，光照強(qiáng)度、溫度二氧化碳濃度對光合作用的影響，凈光合作用、實(shí)際光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系，生物對環(huán)境的適應(yīng)性，分析題圖獲取有效信息是解題的關(guān)鍵．