Question

请回答有关光合作用的下列问题：

Ⅰ、（7分）图1是仙人掌类植物特殊的CO₂同化方式，吸收的CO₂生成苹果酸储存在液泡中，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO₂用于光合作用；图2表示不同地区A、B、C三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线，请据图分析并回答：

（1）该类植物夜间能吸收CO₂，却不能合成糖类等有机物的原因是               。

（2）图1所示植物对应图2中的           类植物（填字母），从生物进化的角度看，该特殊的CO₂同化方式是            的结果。

（3）图2中的A类植物在10～16时           （能/不能）进行光合作用的暗反应，从CO₂供应角度分析原因有                       、                            。

（4）与上午10时相比，中午12时B类植物细胞中C₅含量变化是               。

Ⅱ、（7分）近年来，我国部分省区持续干旱，使农作物减产。某学校的科技小组通过实验对甲、乙两个不同品种的小麦进行比较，从而选出更适于高温干旱的环境中生存的小麦品种。

原理：在高温干旱的环境中，绿色植物从空气中吸收的CO₂会减少。在低CO₂浓度条件下能进行光合作用的绿色植物，更适于高温干旱的环境。

材料用具：灵敏的CO₂红外线测量仪，两个密闭的小室（容积都为1L），两个品种的新鲜小麦叶片，剪刀等。

实验步骤：

（1）取甲、乙两个品种的小麦叶片，用剪刀分别剪出表面积都为10cm²的叶片若干备用。

（2）取两个密闭小室，分组编号为A、B。

（3）在A密闭小室里放入5张备用的甲品种小麦叶片（互相不重叠），在B密闭小室中放入____ 小麦叶片。

（4）把两密闭小室放在                 条件下进行光合作用。用红外线测量仪测量密闭小室内             变化。

（5）在相同的时间内，根据测量结果绘制出如下草图：

 ①由图可知     品种的小麦更适于高温干旱的环境。

 ②问题思考：能否通过测量结果间接反应出，在相同的实验时间内，甲、乙两个品种小麦叶片的呼吸作用的大小         （填能或不能）

（6）为什么在高温干旱的环境中，植物对CO₂的吸收会减少？                    

Answer

Ⅰ、（1）  没有光照，光反应不能进行，无法为暗反应提供[H]和ATP

（2）A   自然选择 （3）能   液泡中的苹果酸能经脱羧作用释放CO2用于暗反应    呼吸作用产生的CO2用于暗反应 （4）增加

Ⅱ、（3）等量的乙品种   （4）相同光照    二氧化碳浓度 （5）  乙     不能    

（6）为了防止因蒸腾作用导致萎蔫，所以关闭气孔（2分）

【解析】图1中所示的结构包括了细胞质基质、液泡（右上）、线粒体（右下）、叶绿体（左下）。在夜间细胞中的叶绿体不能进行光反应，故不能产生ATP；而细胞质基质和线粒体能进行细胞呼吸的相关过程，故能产生ATP。据图１可知：CO2在细胞质基质中转化为苹果酸，并暂时贮存于液泡中，苹果酸可进入细胞质基质分解产生CO2进入叶绿体进行光合作用。没有光照，光反应不能进行，无法为暗反应提供[H]和ATP，故仙人掌类植物夜间不能合成糖类等有机物。图2曲线反映的一天24 h内细胞吸收CO2的速率，其中曲线A在夜晚吸收较多，白天因气孔关闭，不能从外界吸收CO2，故其对应图1中所示植物；从生物进化的角度看，该特殊的CO2同化方式是自然选择的结果。从图2曲线可知A类植物在10～16时吸收CO2速率为0，但由于该植物液泡中的苹果酸可进入细胞质基质分解产生CO2进入叶绿体进行光合作用，同时，该植物也可通过呼吸作用产生的CO2进入叶绿体进行光合作用。从图2曲线可知B植物在10点时吸收CO2处于波峰，12点时吸收CO2下降，故10点时C5固定CO2多，12点时C5固定CO2少，因此，中午12时B类植物细胞中C5含量变化与上午10时细胞中C5含量变化相比增多。