Question

14．某研究小组在水分充足，晴朗无风的夏日，观测到A、B两种高等植物光合速率等生理指标的日变化趋势，分别如图1和图2所示．请据图回答下列问题：

（1）两种植物细胞中与光合作用暗反应有关的酶分布于叶绿体基质，光合作用的反应式为CO₂+H₂O$→_{叶绿体}^{光能}$（CH₂O）+O₂．A、B两种植物在12：00时，细胞内产生[H]的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（2）图1中，直接引起蒸腾速率变化的指标是气孔导度；据图推测导致12：00时光合速率出现低谷的环境因素主要是光照强度（填“光照强度”或“CO₂”）
（3）图2中，b曲线在10：00后下降的最可能原因是呼吸作用速率，其中18：00时刻的有机物积累最大．
（4）若给A、B植物供应¹⁴CO₂，则在光合作用工程中¹⁴C的转移途径是¹⁴CO₂→¹⁴C₃→（¹⁴CH₂O）．

Answer 1

分析 结合题意分析图解：图中光合速率的曲线可以看出，在10：00左右时，光合速率相对量最大；但是在12：00时出现低谷，正常情况下这可能是由于气孔关闭导致的，但是此时的气孔导度最大，因此可排除二氧化碳的影响．蒸腾作用和气孔导度均在12：00时达到最高点，图中看出，这两条曲线存在这一定的平行关系．

解答 解：（1）光合作用光反应的场所为叶绿体基粒，暗反应的场所为叶绿体基质，因此与光合作用暗反应有关的酶分布于叶绿体基质，光合作用的反应式为CO₂+H₂O$→_{叶绿体}^{光能}$（CH₂O）+O₂．A、B两种植物在12：00时，细胞同时进行光合作用和呼吸作用，因此细胞内产生[H]的场所有细胞质基质（有氧呼吸第一阶段）、线粒体（有氧呼吸第二阶段）、叶绿体（光反应阶段）．
（2）图1中，直接引起蒸腾速率变化的指标是气孔导度；由于12：00时气孔导度和蒸腾速率没有降低，因此可以推测导致12：00时光合速率出现低谷的环境因素主要是光照强度．
（3）图2中，a曲线表示CO₂消耗量，代表真光合作用速率，b曲线表示从外界吸收的CO₂，代表净光合作用速率，根据真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，10：00时真正光合速率还在上升，但从外界吸收的CO₂量反而减少，说明呼吸作用增强，提供的CO₂量增加．当二氧化碳的吸收量大于0时，光合速率大于呼吸速率，植物在积累有机物，因此，18：00时的有机物积累量最大．
（4）若给A、B植物供应¹⁴CO₂，则在光合作用工程中¹⁴C的转移途径是¹⁴CO₂→¹⁴C₃→（¹⁴CH₂O）．
故答案为：
（1）叶绿体基质        CO₂+H₂O$→_{叶绿体}^{光能}$（CH₂O）+O₂ 细胞质基质 线粒体 叶绿体
（2）气孔导度      光照强度 
（3）呼吸作用速率（或“呼吸作用强度”、“呼吸作用速率增加”）      18：00 
（4）¹⁴CO₂→¹⁴C₃→（¹⁴CH₂O）

点评 本题结合图解，考查细胞呼吸和光合作用的相关知识，要求考生识记细胞呼吸和光合作用的具体过程及场所，能准确判断图中各过程及物质的名称；掌握影响光合作用速率的因素及相关曲线，能正确分析图中曲线上升或下降的原因．