Question

【題目】水稻光合作用中同化二氧化碳的最初產(chǎn)物是三碳化合物，被稱為 C3 植物；玉米光合作用中同化二氧化碳的最初產(chǎn)物是四碳化合物，被稱為 C4 植物；與 C3 植物相比，C4 植物葉肉細(xì)胞中含有 PEP 羧化酶（對 CO2 的親和力很高），故可利用細(xì)胞間隙中很低的 CO2 進(jìn)行光合作用。請回答下列相關(guān)問題：

（1）夏季晴朗的中午，_____（填玉米或水稻）具有較強(qiáng)光合作用，其原因是_____。

（2）將葉面積相等的 A、B 兩種植物的葉片分別放置在相同的、溫度適宜且恒定的密閉小室中，給予充足的光照，利用紅外測量儀每隔 5min 測定一次小室中的 CO2 濃度，結(jié)果如下圖所示：

①若 A、B 兩種植物其中一種為 C3 植物，一種為 C4 植物，則為 C4 植物的是_____；若 A植物在 5min 時光照強(qiáng)度突然下降，C5 含量將_____。

②30min 后兩條曲線最終不再變化的原因是_____。

Answer 1

【答案】玉米 氣孔關(guān)閉，植物體內(nèi)CO2濃度降低，玉米含有PEP羧化酶，相比水稻可在CO2濃度較低條件下固定更多CO2進(jìn)行光合作用 B植物 降低 CO2濃度不斷降低使光合作用強(qiáng)度不斷減弱，最終光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知：0～10min，A植物所在的密閉小室中CO2濃度減少速率大于B植物，A植物比B植物具有更強(qiáng)的同化CO2的能力。10min~20min，B植物所在的密閉小室中CO2濃度減少速率大于A植物，B植物比A植物具有更強(qiáng)的同化CO2的能力。A植物：0～15min時，密閉小室中CO2濃度減少，說明這段時間內(nèi)，植物光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度；15min之后，密閉小室中CO2濃度保持相對穩(wěn)定，說明光合作用強(qiáng)度等位呼吸作用強(qiáng)度。B植物：0～20min時，密閉小室中CO2濃度減少，說明這段時間內(nèi)，植物光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度；20min之后，密閉小室中CO2濃度保持相對穩(wěn)定，說明光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。

（1）夏季晴朗的中午，光照增強(qiáng)，溫度過高，氣孔關(guān)閉，植物體內(nèi)CO2濃度降低。與水稻相比，玉米含有PEP羧化酶，可在CO2濃度較低條件下固定更多CO2進(jìn)行光合作用，故玉米具有較強(qiáng)光合作用。

（2）①從曲線圖可知，0~10min，CO2濃度較高，A植物比B植物具有更強(qiáng)的同化CO2的能力，而10min~20min，CO2濃度較低，B植物比A植物具有更強(qiáng)的同化CO2的能力，故B植物為C4植物。若A植物在5min時光照強(qiáng)度突然下降，光反應(yīng)合成的ATP和[H]減少，C3還原生成的C5減少，而CO2固定消耗的C5基本不變，導(dǎo)致C5含量將降低。

②30min后兩條曲線最終不再變化的原因是密閉小室中的CO2濃度不斷降低，導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度不斷減弱，最終光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度。