Question

下表为某地夏季晴朗的某天，玉米和花生净光合速率测定值。下图表示玉米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）11：00时，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________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不仅没有下降，反而有所上升，原因是__________                         ______。
（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______趋势，原因是________________________。
（3）与11：00时相比，17：00时，玉米光合作用速率的主要限制因素是____________。
（4）若科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的玉米突变体，提取该突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入___________________________防止色素被破坏。用             法分离该突变体叶片的光合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的______________。

Answer 1

（1）CO₂  玉米叶肉细胞内有“CO₂泵”，仍可以维持较高的细胞内CO₂浓度，此时光照强度增强，促使光合作用加强
（2）上升     此时卡尔文循环（或暗反应、或C3的还原）受阻，ATP的消耗速率降低，而光反应产生的ATP的速率不受影响
（3）光照强度
（4）CaCO₃  纸层析  最下端

解析试题分析：
（1）中午11：00时，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。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。
（2）若“CO₂”泵的活性降低，则维管束鞘细胞中CO₂浓度降低，暗反应速率减小，光反应阶段仍能产生[H]和ATP，因此ATP的含量会增加。
（3）与11：00时相比，17：00时，外界环境中光照强度较小，温度和CO₂浓度基本相同，故光合作用速率受光照强度限制。
（4）在色素提取过程中加入碳酸钙能防止叶绿体中色素在研磨中被破坏；用纸层法分离色素时，叶绿素b因在层析液中溶解度较低，故扩散速度最慢，位于滤纸条最下端。
考点：本题考查光合作用的过程和影响因素、叶绿体中色素的提取和分离的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能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；理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。