Question

2．如图表示玉米CO₂同化途径．玉米叶肉细胞中有一种酶，通过系列反应将CO₂“泵”入维管束鞘细胞，使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO₂，保证卡尔文循环顺利进行．这种酶被形象地称为“CO₂泵”．而花生缺乏类似的“CO₂泵”．
（1）夏季晴朗的中午，光照增强，温度过高，叶片气孔开度下降，作为光合原料之一的CO₂减少，导致花生光合作用速率明显下降；而此时玉米光合作用速率反而有所升高，原因是玉米内有CO₂泵，故在进入植物内CO₂减少的情况下，玉米仍可以维持较高的细胞内CO₂浓度，此时光照强度增强，促进光合作用加强
/．
（2）如果在玉米叶肉细胞中注入某种抑制剂使“CO₂泵”的活性降低，则在短时间内，维管束鞘细胞中ATP的含量变化呈上升趋势，原因是此时卡尔文循环（或暗反应、或C₃的还原）受阻，ATP的消耗降低，而光反应产生的ATP的过程不受影响．
（3）右图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率的变化曲线，下列叙述正确的是ACD．（多选）
A．在9：30-11：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓
B．若用11：00对应的光照强度连续照射两种作物10分钟，则玉米积累的葡萄糖总量比花生多150mg/m²
C.17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O₂速率相同
D.18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应
（4）在某一时刻，将玉米和花生分别移入没有二氧化碳的环境中，其体内三碳化合物和五碳化合物的变化情况说法正确的是ADF．（多选）
A．两者的C₃含量都下降，C₅含量都升高    B．两者的C₃含量都升高，C₅含量都下降
C．玉米的C₃含量变化速度比花生快        D．玉米的C₃含量变化速度比花生慢
E．玉米的C₅含量变化速度比花生快        F．玉米的C₅含量变化速度比花生慢．

Answer 1

分析 据图分析：题图的条件是夏季晴朗的白天，因此中午光照强度比较强，因此从图中可以看出，由于中午光照过强，会导致花生的气孔关闭，导致CO₂供应减少，从而抑制了花生的光合作用，因此花生属于喜阴植物．而玉米属于喜阳植物，在8：00～17：00之间，玉米的净光合速率始终大于花生的．在18：30之前，花生和玉米的净光合速率都大于0．

解答 解：（1）中午时间，光照增强，温度过高，叶片气孔开放程度的下降，CO₂进入叶肉细胞受阻，故CO₂减少，导致花生光合作用速率降低；而玉米内有CO₂泵，在进入植物内的CO₂减少的情况下，仍可以维持细胞内较高的CO₂浓度；并且此时光照增强，促进光合作用加强．
（2）当注入抑制剂后，卡尔文循环（或暗反应、或C₃的还原）受阻，ATP的消耗降低，而光反应产生ATP不受影响，故ATP的含量呈上升趋势．
（3）A、在9：30-11：00之间，花生净光合率下降的原因是光照增强，花生叶片中的气孔关闭，使细胞吸收的CO₂减少，导致暗反应过程减缓，A正确；
B、11：00对应的光照强度连续照射两种作物10分钟，根据光合作用反应式可知，玉米积累的葡萄糖总量为40×180×10÷60÷6=200mg/m²，花生积累的葡萄糖总量为20×180×10÷60÷6=150mg/m²，玉米积累的葡萄糖总量比花生多100mg/m²，B错误；
C、17：00时，玉米和花生的净光合曲线相较于一点，说明单位叶面积释放O₂速率相同，C正确；
D、在18：30时，净光合速率为0，此时玉米既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应，D正确．
故选：ACD．
（4）玉米是C₄植物，能够利用较低浓度的二氧化碳，因此对花生C₃植物而言，若移入没有二氧化碳的环境中，其二氧化碳的固定基本停止，因此花生体内三碳化合物含量下降更明显，而五碳化合物含量上升更明显，故选：ADF．
故答案为：
（1）CO₂    玉米内有CO₂泵，故在进入植物内CO₂减少的情况下，玉米仍可以维持较高的细胞内CO₂浓度，此时光照强度增强，促进光合作用加强   
（2）上升      此时卡尔文循环（或暗反应、或C₃的还原）受阻，ATP的消耗降低，而光反应产生的ATP的过程不受影响  
（3）ACD    
（4）ADF

点评 本题以曲线图为背景，考查了光合作用和呼吸作用的有关知识，意在考查学生能从题目所给的图形中获取有效信息的能力；运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力．