题目内容

光合作用是植物体的一项非常重要的生理活动,请利用所学知识,分析并回答下列问题:

Ⅰ.景天科植物A有一个很特殊的CO2同化方式:夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储 存在液泡中(如图一所示)白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作 用(如图二所示).十字花科植物B的CO2同化过程如图三所示.
(1)植物A夜晚能吸收CO2,却不能合成(CH2O)的原因是缺乏暗反应必需的
 
;白天植物A进行光合作用所需的CO2的来源是
 

(2)植物A气孔开闭的特点与其生活环境是相适应的,推测植物A的生活环境最可能是具有
 
气候特点的地区.
Ⅱ.某池塘的水层由上至下分别为表水层、斜温层、静水层和底泥层,在冬夏两季分别对该池塘的温度和氧气进行垂直结构分析,统计数据如表:
水层表水层斜温层静水层底泥层
温度(℃)251484
23.844
O2(μL?L-19.56.23.40.2
1211.810.610.2
(1)从表中数据分析,夏季池塘中随着水深的增加,O2含量下降,引起这种现象的非生物因素主要是
 
;夏季各水层的O2含量低于冬季,其生物学原因是
 

(2)夏季底泥层和表水层相比,O2含量非常低的原因是
 

(3)某同学为了研究该池塘中斜温层生物光合作用和有氧呼吸,设计了如下操作.
步骤一:将三个相同的透明玻璃瓶标号a、b、c,并将a用不透光的黑布包裹起来;
步骤二:用a、b、c三个瓶子均从池塘中某一深度取满水,并测定c瓶中水的溶氧量;
步骤三:将a、b两瓶密封后再沉入该深度水体中,24小时后取出;
步骤四:测定a、b两瓶中水的溶氧量,三个瓶子的测量结果如图四所示.
①步骤二中,a、b、c三个瓶均从池塘“一定深度”取水,此深度指哪一水层?
 

②根据表中所给数据,可算出24小时内该深度水体中生物光合作用产生的氧气量为
 
mol/瓶.
考点:光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,群落的结构特征
专题:
分析:1、分析题图:
图一表示景天科植物A夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中;图二表示植物A白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用;图三表示十字花科植物B的CO2同化过程.
2、分析表格:
从表中数据分析,夏季池塘中随着水深的增加,O2含量下降,引起这种现象的原因是随水深的增加,光合作用减弱,非生物因素主要是光照的减弱和温度降低;夏季各水层的O2含量低于冬季,其生物学原因是夏季各水层生物的呼吸作用强,消耗氧气增加.
3、分析图四实验数据:
c瓶中的含氧含量即为初始含氧量,a瓶包裹黑胶布则只能进行有氧呼吸,不能进行光合作用,瓶中氧气消耗,消耗量为(w-v)mol/瓶;b瓶既进行有氧呼吸有进行光合作用,a和b两瓶有氧呼吸强度相等,则光合作用产生氧气量为 k-w+w-v=(k-v)mol/瓶.
解答: 解:Ⅰ、(1)夜晚没有光照,植物A不能进行光反应,无法为暗反应提供所需的ATP和[H],因此植物A吸收的CO2不能合成(CH2O).根据题干信息“白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用”可知,白天植物A进行光合作用所需要的CO2由苹果酸经脱羧作用释放和细胞呼吸产生的.
(2)植物叶片的气孔既是吸收CO2的通道,也是水分蒸腾的通道.植物A夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中,而白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用,这说明植物A是在炎热干旱的环境中生存的,白天关闭气孔是它保存水分的生存策略,这也是长期自然选择的结果.
Ⅱ、(1)从表中数据分析,夏季池塘中随着水深的增加,O2含量下降,引起这种现象的原因是随水深的增加,光合作用减弱,非生物因素主要是光照的减弱和温度降低;夏季各水层的O2含量低于冬季,其生物学原因是夏季各水层生物的呼吸作用强,消耗氧气增加.
(2)夏季底泥层和表水层相比,O2含量非常低的原因是底泥层因几乎无阳光照射而缺少植物,产生氧气少,多为需氧型生物,氧气消耗多.
(3)①本实验“研究该池塘中斜温层生物光合作用和有氧呼吸”,所以步骤二中,a、b、c三个瓶均从池塘“一定深度”取水,此深度指的是斜温层水层.
②c瓶中的含氧含量即为初始含氧量,a瓶包裹黑胶布则只能进行有氧呼吸,不能进行光合作用,瓶中氧气消耗,消耗量为(w-v)mol/瓶;b瓶既进行有氧呼吸有进行光合作用,a和b两瓶有氧呼吸强度相等,则光合作用产生氧气量为 k-w+w-v=(k-v)mol/瓶.
故答案为:
Ⅰ、(1)ATP和[H]苹果酸经脱羧作用释放的和呼吸作用产生
(2)炎热干旱
Ⅱ、(1)光和温度    夏季各水层生物的呼吸作用强
(2)底层生物几乎没有植物分布,生活着大量需氧型生物
(3)①斜温层      ②K-V
点评:本题结合景天科植物A和十字花科植物B的光合作用过程图解、探究实验装置图,考查影响光合作用的环境因素、探究实验,要求考生识记光合作用的过程,掌握影响光合速率的环境因素,能根据题中和图中信息准确答题;明确实验的目的,能根据实验的原则等分析实验步骤正确的处理实验数据.
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