Question

2．水不僅直接參與光反應(yīng)，還是影響光合作用的主要環(huán)境因子之一．以含水80%土壤為對照（CK），測耐旱能力較強的大麗花中度缺水（MD）時的葉片凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）和胞間CO₂濃度（Ci）（如圖），探討環(huán)境水對植物的調(diào)控機理．

（1）用單位時間、單位葉面積通過氣孔的氣體量表示氣孔導度（Gs）．據(jù)圖的Gs曲線和Pn曲線推測，3～15天內(nèi)中度缺水生長的大麗花葉片，會持續(xù)發(fā)生的現(xiàn)象有AC（多選）．
  A．蒸騰速率下降                          B．蒸騰速率升高
  C．光合放出O₂速率下降                   D．光合放出O₂速率上升
  E．干旱導致葉片氣孔關(guān)閉，光合作用停止
（2）胞間CO₂進入葉綠體內(nèi)參與卡爾文循環(huán)時，在酶（酶/光/酶和光）條件下，被五碳化合物固定后，還原生成糖．
（3）據(jù)圖，非氣孔因素主要影響Pn-MD的時間段是12-15天，以下屬于非氣孔因素的是BCD（多選）．
A．CO₂供應(yīng)不足                            B．葉肉細胞內(nèi)葉綠體類囊體膜受損
C．還原三碳化合物的酶空間結(jié)構(gòu)改變          D．固定CO₂的酶活力不足
（4）玉米等C4植物細胞中有一種酶，通過系列反應(yīng)將CO₂“泵”入維管束鞘細胞，使維管束鞘細胞積累較高濃度的CO₂，保證卡爾文循環(huán)順利進行．在干旱缺水地區(qū)正午時分，葉片氣孔導度下降，而此時玉米光合作用速率反而有所升高，原因是玉米葉肉細胞內(nèi)有“CO₂泵”，仍可以維持較高的細胞內(nèi)CO₂濃度，此時光照強度增強，促使光合作用加強．

Answer 1

分析 本題主要考查影響光合作用的環(huán)境因素．
1、溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強，光合作用強度最大，當溫度低于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而加強，當溫度高于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而減弱．
2、二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強度隨二氧化碳濃度的增加而增強．當二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強度不再增強．
3、光照強度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強度隨光照強度的增加而增強．當光照強度增加到一定的值，光合作用強度不再增強．

解答 解：（1）據(jù)圖分析，3～15天內(nèi)中度缺水生長的大麗花葉片，其Gs曲線和Pn曲線一直下降，說明氣孔導度、凈光合速率下降，即蒸騰速率下降和光合放出O₂速率下降．由于都大于0，說明氣孔不關(guān)閉，光合速率不為0．
（2）暗反應(yīng)過程中，胞間CO₂進入葉綠體，一分子的CO₂被一分子的五碳化合物在酶的催化作用下生成兩分子的三碳化合物，然后，三碳化合物在光反應(yīng)生成的ATP提供能量，在酶催化作用下被NADPH還原形成糖，暗反應(yīng)有光無光均可進行．
（3）據(jù)圖分析，12～15天內(nèi)Pn-MD曲線下降，而胞間CO₂濃度Ci-MD曲線上升，表明這時不是氣孔因素導致二氧化碳供應(yīng)下降，而是其他因素非氣孔因素導致光合速率下降，如葉肉細胞內(nèi)葉綠體類囊體膜受損、還原三碳化合物的酶空間結(jié)構(gòu)改變、固定CO₂的酶活力不足等．
（4）在干旱缺水地區(qū)正午時分中午時，光照增強，溫度過高，葉片氣孔開放程度的下降，CO₂進入葉肉細胞受阻，而玉米內(nèi)有CO₂泵，在進入植物內(nèi)的CO₂減少的情況下，仍可以維持細胞內(nèi)較高的CO₂濃度；并且此時光照增強，促進光合作用加強．
故答案為：
（1）AC 
（2）酶    五碳
（3）12-15天    BCD
（4）玉米葉肉細胞內(nèi)有“CO₂泵”，仍可以維持較高的細胞內(nèi)CO₂濃度，此時光照強度增強，促使光合作用加強

點評 本題考查光合作用相關(guān)知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論能力．