Question

11．从所学知识我们可以知晓玉米属于C₄植物，小麦属于C₃植物．请回答下列问题：
（1）利用玉米和小麦叶自分别制作过叶脉横切的临时装片，放在显微镜下观察．如果观察到维管束周围两圈细胞呈“花环状”排列的物像，则判断其属于玉米（玉米/小麦）叶片的结构特征；此种植物维管束鞘细胞的叶绿体具有的结构特点是无基粒．
（2）如图为玉米和小麦在正常空气、适宜温度、适宜湿度等条件下的净光合速率曲线．
据此推测：
①曲线主要反映了玉米和小麦的光合作用过程中，在固定CO₂能力方面存在差异．当光照充足时C₄植物光合作用效率更高．
②在控制条件下，如果给玉米叶片“饲喂”¹⁴CO₂，随后检测叶绿体中的C₃、C₄化合物，则首先测出具有放射性的应该是C₄化合物；如果用小麦做实验材料检测叶绿体中的C₃、C₅化合物，则首先测出具有放射性的应该是C₃化合物．
③当光照强度在曲线与横轴的交点a处时，叶片细胞呼吸作用释放的CO₂不能（能/不能）在周围环境中测出，植物体表现为停止生长．
④如果环境高温、干燥，叶片的细胞会失水过多，此时叶表皮上气孔开度（气孔张开实际面积/最大面积）的相应变化应该是减少，则CO₂供应量会减少，导致光合速率下降．这时光合作用强度变化更明显的是小麦（玉米/小麦）．

Answer 1

分析 C₄植物围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞，里面一圈是维管束鞘细胞，细胞较大，里面的叶绿体不含基粒，外圈的叶肉细胞相对小一些，细胞中含有具有基粒的叶绿体，通过C4途径固定CO2的过程是在叶肉细胞中进行的．C₄植物中C转移到C3途径是在维管束鞘细胞中进行的，光合作用的暗反应主要在维管束鞘细胞中进行．
C₄植物对二氧化碳的利用率较高，能把空气中很低浓度的二氧化碳固定下来．

解答 解：（1）观察到微管束周围两圈细胞呈“花环状”排列的物象，该植物是C₄植物，C₄植物维管束鞘细胞的叶绿体不含有基粒．
（2）①分析题图曲线可知，在正常空气、适宜温度、适宜湿度等条件下的净光合速小麦的光的饱和点较低，说明影响小麦光合作用的因素是二氧化碳的浓度需要求较高，当光照充足时，由于玉米能利用较低浓度的二氧化碳，而使其净光合速率高于小麦，因此该曲线显示了玉米和小麦在固定二氧化碳方面的差异．
②分析题图可知，小麦在较低浓度的二氧化碳条件下光合作用速率较低，因此采用“CO₂施肥”的措施，则增产效果更好的是小麦．
③玉米中C转移途径是先经过C₄途径，然后经过C₃途径，因此如果给玉米叶片“饲养”¹⁴CO₂，随后检测叶绿体中的C₃、C₄化合物，则首先测出具有放射形的应该是C₄化合物，小麦的二氧化碳的固定过程是二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物，如果用小麦做实验材料检测叶绿体中的C₃、C₅化合物，则首先测出具有放射形的应该是C₃化合物．
④分析题图可知，光照强度a是光的补偿点，该点呼吸作用产生的二氧化碳正好被光合作用吸收利用，不能释放到周围环境中；此时周围不积累有机物，因此植物不生长．
⑤若环境高温、干燥，植物蒸腾作用旺盛，叶片的细胞失水过多，此时叶表皮上的气孔开度降低，光合作速率用因二氧化碳的供应量减少而降低，这时光合作用强度变化更明显的是小麦．
故答案为：
（1）玉米   无基粒
（2）①CO₂  C₄ 
 ②C₄  C₃  
③不能  停止
④失水  减少  减少  下降   小麦

点评 本题的知识点是C₃和C₄植物的结构特点和功能特点，影响光合作用的环境因素，光合作用与呼吸作用的关系，对C₃和C₄植物的结构特点和功能特点及影响光合作用的环境因素的综合理解和应用是解题的关键．