Question

2．景天科植物A有一個(gè)很特殊的CO₂同化方式，夜間氣孔開(kāi)放，吸收的CO₂生成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液泡中，如圖一所示．白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋(píng)果酸經(jīng)脫羧作用釋放CO₂用于光合作用，如圖二所示．十字花科植物B的CO₂同化過(guò)程如圖三所示．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題．

（1）白天，影響植物A光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素有溫度、光照強(qiáng)度、水分等．
（2）植物A夜晚能吸收CO₂，卻不能合成C₆H₁₂O₆的原因是沒(méi)有光照，光反應(yīng)不能正常進(jìn)行，無(wú)法為暗反應(yīng)提供所需的ATP、[H]，白天植物A進(jìn)行光合作用所需的CO₂的來(lái)源有蘋(píng)果酸經(jīng)脫羧作用釋放和細(xì)胞呼吸產(chǎn)生．
（3）在上午10：00時(shí)，突然降低環(huán)境中CO₂濃度后的一小段時(shí)間內(nèi)，植物A和植物B細(xì)胞中C₃含量變化的差異是植物A基本不變，植物B下降，理由是植物A細(xì)胞中CO₂濃度沒(méi)有變化，而植物B吸收的CO₂減少，C₃的生成量減少，同時(shí)C₃被還原成C₅和C₆H₁₂O₆．
（4）植物A氣孔開(kāi)閉的特點(diǎn)，與其生活的環(huán)境是相適應(yīng)的，推測(cè)植物A生活的環(huán)境最可能是炎熱干旱的環(huán)境．
（5）實(shí)驗(yàn)室中探究光照強(qiáng)度對(duì)植物B生理代謝的影響時(shí)，測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)為：黑暗條件下，CO₂釋放量為0.4mol/cm²•h；光飽和時(shí)的光照強(qiáng)度為2.5klx；光照強(qiáng)度為3.0klx時(shí)，光合作用釋放的O₂量是1.0mol/cm²•h．當(dāng)光照強(qiáng)度為2.5klx時(shí)，B植物光合作用固定的CO₂量是1.4mol/cm²•h；如果光照強(qiáng)度不變，需要進(jìn)一步提高光合速率，可采取的措施是增加CO₂濃度和適當(dāng)提高溫度．

Answer 1

分析 本題中的關(guān)鍵信息有四個(gè)：
一是植物A“夜間氣孔開(kāi)放，吸收的CO₂生成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液泡中”和“植物A夜晚能吸收CO₂，卻不能合成C₆H₁₂O₆”，該信息是解答第（2）小題的重要依據(jù)，抓住關(guān)鍵詞“夜間”，就可以答出不能合成C₆H₁₂O₆的原因是沒(méi)有光反應(yīng)．
二是“在上午10：00點(diǎn)時(shí)，突然降低環(huán)境中CO₂濃度”，該信息是第（3）小題的重要解題依據(jù)，由于植物A氣孔白天關(guān)閉，無(wú)法吸收空氣中的CO₂，所以降低環(huán)境中的CO₂濃度，對(duì)植物A的暗反應(yīng)沒(méi)有影響．
三是“植物A氣孔開(kāi)閉的特點(diǎn)，與其生活的環(huán)境是相適應(yīng)的”，該信息是解答第（4）小題的重要依據(jù)，植物A的氣孔白天反而關(guān)閉，可能是它生活在炎熱干旱的地區(qū)，氣孔白天不關(guān)閉就會(huì)導(dǎo)致植物A因蒸騰作用失水過(guò)多而死亡．

解答 解：（1）白天植物A的氣孔關(guān)閉，吸收CO₂較少，影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素有溫度、光照強(qiáng)度、水分等．
（2）植物A夜晚不能進(jìn)行光反應(yīng)，吸收的CO₂不能合成C₆H₁₂O₆．白天植物A進(jìn)行光合作用所需要的CO₂由蘋(píng)果酸經(jīng)脫羧作用釋放和細(xì)胞呼吸產(chǎn)生．
（3）在10時(shí)，突然降低環(huán)境中CO₂濃度后的一小段時(shí)間內(nèi)，植物A由于不吸收CO₂，C₃的含量基本不變．植物B吸收的CO₂減少，CO₂的固定減弱，細(xì)胞中C₃的含量降低．
（4）植物A的氣孔在白天關(guān)閉，晚上開(kāi)放．而氣孔的開(kāi)閉與蒸騰作用有關(guān)，據(jù)此推測(cè)植物A生活的環(huán)境可能是炎熱干旱的環(huán)境．
（5）光照強(qiáng)度為2.5 klx時(shí)，B植物光合作用固定的CO₂量是細(xì)胞呼吸生成的CO₂（與細(xì)胞呼吸消耗的O₂量相等）與從外界吸收的CO₂ （與釋放的氧氣量相等）的和，為0.4+1.0=1.4 mol/cm²葉•h．由于光照強(qiáng)度已達(dá)到飽和，若要進(jìn)一步提高光合速率，可增加CO₂濃度和適當(dāng)提高溫度．
故答案為：
（1）溫度、光照強(qiáng)度、水分等  
（2）沒(méi)有光照，光反應(yīng)不能正常進(jìn)行，無(wú)法為暗反應(yīng)提供所需的ATP、[H]蘋(píng)果酸經(jīng)脫羧作用釋放  細(xì)胞呼吸產(chǎn)生  
（3）植物A基本不變，植物B下降  植物A細(xì)胞中CO₂濃度沒(méi)有變化，而植物B吸收的CO₂減少，C₃的生成量減少，同時(shí)C₃被還原成C₅和C₆H₁₂O₆  
（4）炎熱干旱的環(huán)境  
（5）1.4  增加CO₂濃度和適當(dāng)提高溫度

點(diǎn)評(píng) 本題是材料信息題，本題以該背景材料考查考生對(duì)信息的篩選、加工、運(yùn)用以及知識(shí)遷移等能力，考生要能夠結(jié)合影響光合作用的環(huán)境因素和光合作用的過(guò)程進(jìn)行解題，難度適中．