Question

植物的光合作用速率既与自身因素有关，也受多种外界因素影响。下图是两株植物在一定的光照强度和温度条件下测定的CO₂浓度对光合作用影响的实验结果。

（1）光合作用过程中，细胞吸收的CO₂首先与_____________结合，所形成的产物接受___________提供的能量并被_____________还原，最终形成有机物。BC段影响玉米光合速率的主要环境因素为_____________。B点时，小麦叶肉细胞光合速率____________(填“大于”“小于”或“等于”）呼吸作用速率。

（2）C点时两者光合作用速率是否相等_____________(填“是”“否”或“不一定”），说明理由：_________。

（3）研究发现C0₂浓度为A时，玉米叶肉细胞C₃的生成速率明显大于小麦，试分析玉米净光合作用为0时所需C0₂浓度低于小麦的直接原因是____________________(假设两植物呼吸强度相等）。

Answer

C3 ATP [H] 光照强度（或温度） 等于 不一定 两者的呼吸作用速率不清楚 玉米光合作用暗反应过程中相关酶的活性高（或玉米暗反应中固定CO2的酶的活性高）

【解析】试题分析：据图分析，随着CO2浓度的增加，小麦和玉米的净光合速率都先增加，后趋于稳定，且玉米先增加，先稳定，说明玉米能够利用较低的二氧化碳浓度进行光合作用；A、B两点表示两种植物的净光合速率为0，即光合速率与呼吸速率相等；C点表示两种植物的净光合速率相等，但是两种植物的呼吸速率不一定相等，所以两者的光合速率也不一定相等。玉米的二氧化碳偿点和饱和点均高，玉米为C4植物，则小麦为C3植物。

（1）细胞吸收的CO2参与暗反应过程中的固定过程，即与五碳化合物结合形成三碳化合物；三碳化合物的还原需要光反应产生的ATP和[H]的作用，最终形成有机物。BC段玉米的净光合速率达到稳定状态，说明影响其光合速率的因素不是二氧化碳浓度，而是光照强度或者温度。B点时，小麦的净光合速率为0，说明小麦植株的光合速率与呼吸速率相等。

（2）C点表示两种植物的净光合速率相等，但是两种植物的呼吸速率不一定相等，所以两者的光合速率也不一定相等。

（3）根据题意分析，在相同光照强度、温度和二氧化碳浓度的条件下，且两者的呼吸速率相等，而A点玉米的玉米叶肉细胞C3的生成速率明显大于小麦，说明玉米利用较低浓度的二氧化碳的能力较强，可能是因为玉米光合作用暗反应过程中相关酶的活性高。

【点睛】解答本题的关键是分析曲线图，弄清楚两种植物利用二氧化碳浓度的区别，确定A、B两点的生物学含义。