Question

芦荟具有一种特殊的CO₂同化方式：夜间气孔开放，吸收CO₂转化成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸分解释放CO₂参与光合作用，如图1、图2．芥兰的CO₂利用过程如图3，请据图回答问题：

（1）芦荟白天能否进行光合作用？

 

，原因是

 

（2）在上午10：00点时，突然降低环境中CO₂的浓度，短时间内芦荟和芥兰细胞中C₃化合物含量的变化分别是

 

、

 

（3）芦荟气孔开、闭的特点是对环境的适应，推测其生活环境的特点是

 

．在温室中，如果保持光照强度不变，需要进一步提高芥兰的光合速率，可采取的措施是

 

．某作物A、B两个品种在不同CO₂浓度下的CO₂吸收量，以及黑暗条件下的CO₂释放量，结果如下表．

	CO2补偿点（mmol/mol）	CO2饱和点（mmol/mol）	CO2饱和点时CO2吸收量（mmol/m2．h）	黑暗条件下CO2释放量（mmol/m2．h）
A品种	0.06	1.06	115	70
B品种	0.05	1.13	85.4	38.6

（4）若环境中的CO₂浓度保持在CO₂饱和点，先光照14小时，再黑暗10小时，则一天中A品种积累的葡萄糖比B品种多

 

mg/m²．（相对原子量：C1-2，O-16，H-1）
（5）如图1是将小麦植株置于CO₂浓度适宜、水分充足的环境中，温度分别保持在5℃、15℃、25℃和35℃下，改变光照强度，测到的CO₂的吸收速率【单位（mgCO₂/l00cm²叶?小时）．当光照强度为8时，25℃与15℃固定的CO₂量的差值为

 

（mgCO₂/l00cm²叶?小时）．

（6）请在答题纸图2中绘出（4）题中该小麦植株在5℃～35℃条件下呼吸作用速率的变化曲线（不考虑光
照对呼吸作用的影响）

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：芦荟等植物是生活在干旱地区的植物，由于白天光照强，温度高，导致气孔关闭，因此白天不能从环境中吸收二氧化碳，只能利用夜间吸收和固定二氧化碳以及细胞呼吸产生的二氧化碳．
表格中，CO₂饱和点时CO₂吸收量表示植物光合作用的二氧化碳的净吸收量，而黑暗条件下CO₂释放量可表示呼吸作用强度．
图1中研究了光照强度和温度对光合速率和呼吸速率的影响，可以看出，25℃与l5℃条件下比较，l5℃时呼吸作用弱，净光合作用量在7以后两种温度条件下相同．

解答： 解：（1）白天有光照，能进行光反应合成ATP和NADPH，可用于暗反应中三碳化合物的还原，而CO₂可来源于苹果酸经脱羧作用释放的CO₂和细胞呼吸产生的CO₂．
（2）白天芦荟不利用空气中CO₂进行光合作用，所以环境中CO₂浓度降低对其没有影响，而芥兰白天利用空气中CO₂进行光合作用，所以环境CO₂浓度降低导致C₃含量下降．
（3）由于白天气孔关闭，可保护植物减少水分散失，因此芦荟生活环境是炎热干旱环境，这是自然选择的结果．在温室中，温度适宜，因此如果保持光照强度不变，需要进一步提高芥兰的光合速率，可增加二氧化碳浓度．
（4）若环境中的CO₂浓度保持在CO₂饱和点，先光照14小时，再黑暗10小时，则一天中A品种二氧化碳的净吸收量=115×14-70×10=910mmol/m²，B品种二氧化碳的净吸收量=85.4×14-38.6×10=809.6/m²，因此A品种吸收的二氧化碳比B品种多100.4mmol/m²，折合成葡萄糖为16.73mmol/m²，则葡萄糖质量=16.73×180=3012mg/m²．
（5）图中可以看出，当光照强度为8时，25℃与15℃时的净光合速率相等，但是25℃时呼吸作用强，比15℃多释放1个单位的二氧化碳，因此25℃与15℃固定的CO₂量的差值为1（mgCO₂/l00cm²叶?小时）．
（6）图中的纵坐标上的数值代表每个温度下的呼吸作用强度，按照图中数据作图即可．
故答案为：
（1）能    有光照，又有苹果酸分解产生的二氧化碳和呼吸作用提供的二氧化碳
（2）芦荟基本不变   芥兰下降
（3）炎热干旱    增加二氧化碳浓度
（4）3012mg/m²
（5）1
（6）如图所示均给分

点评：本题具有一定的综合性，难度适中，考查了干旱地区植物的特殊的固定二氧化碳的方式以及影响光合作用的环境因素等知识，要求考生具有一定析图能力，能够确定植物的净光合速率和呼吸速率，进而计算出总光合速率．