Question

20．蘆薈具有一個很特殊的CO₂同化方式，夜間氣孔開放，吸收的CO₂生成蘋果酸儲存在液泡中，如圖甲所示．白天氣孔關閉，液泡中的蘋果酸經脫羧作用釋放CO₂用于光合作用，如圖乙所示．芥蘭的CO₂同化過程如圖丙所示；圖丁表示不同地區，A、B、C三類植物在晴朗夏季的光合作用日變化曲線，請據圖分析并回答：

（1）蘆薈夜晚能吸收CO₂，卻不能合成糖類等有機物，原因是缺少暗反應必需的ATP、[H]，它白天進行光合作用利用的CO₂的來源有蘋果酸經脫羧作用和呼吸作用．
（2）蘆薈這種植物對應圖丁中的A（填字母）類植物，高等植物細胞中合成淀粉酶及控制淀粉酶形成的物質存在的場所分別是核糖體和細胞核．
（3）在上午10：00時，突然降低環境中CO₂的濃度，短時間內蘆薈和芥蘭細胞中C₃含量的變化分別是蘆薈細胞中C₃含量基本沒有變化，芥蘭細胞中C₃含量減少．
（4）蘆薈氣孔開、閉的特點是對環境的適應，推測其生活環境的特點是炎熱干旱（填“炎熱干旱”或“溫暖潮濕”）．從進化角度看，蘆薈特殊的CO₂同化方式是自然選擇的結果．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：蘆薈“夜間氣孔開放，吸收的CO₂生成蘋果酸儲存在液泡中”和“夜晚能吸收CO₂，卻不能合成C₆H₁₂O₆”，該信息是解答第（1）小題的重要依據，抓住關鍵詞“夜間”，就可以答出不能合成C₆H₁₂O₆的原因是沒有光反應．控制淀粉酶形成的物質存在
淀粉酶屬于蛋白質，其合成場所是核糖體，控制淀粉酶形成的物質存在于染色體上的DNA中．
“在上午10：00點時，突然降低環境中CO₂濃度”，該信息是第（3）小題的重要解題依據，由于蘆薈氣孔白天關閉，無法吸收空氣中的CO₂，所以降低環境中的CO₂濃度，對蘆薈的暗反應沒有影響．
“蘆薈氣孔開、閉的特點是對環境的適應”，該信息是解答第（4）小題的重要依據，蘆薈的氣孔白天反而關閉，可能是它生活在炎熱干旱的地區，氣孔白天不關閉就會導致植物因蒸騰作用失水過多而死亡．

解答 解：（1）夜晚時沒有光照，光反應不能正常進行，無法為暗反應提供所需的ATP、[H]，因此蘆薈夜晚不能合成C₆H₁₂O₆．白天氣孔關閉，液泡中的蘋果酸經脫羧作用釋放CO₂用于光合作用，同時細胞有氧呼吸產生的CO₂也能用于光合作用．
（2）蘆薈白天氣孔關閉，從外界吸收的少CO₂，所以這種植物對應圖丁中的A類植物．淀粉酶的化學本質是蛋白質，由基因控制合成，所以高等植物細胞中合成淀粉酶及控制淀粉酶形成的物質存在的場所分別是核糖體和細胞核．
（3）由于蘆薈白天光合作用的二氧化碳不來自大氣，因此在上午10：00點時，突然降低環境中CO₂濃度后的一小段時間內，蘆薈光合作用幾乎不受影響，細胞中三碳化合物含量基本不變；芥蘭白天光合作用的二氧化碳來自大氣，如果突然降低環境中CO₂濃度后的一小段時間內，由于二氧化碳與五碳化合物結合形成三碳化合物速度降低，短時間內三碳化合物還原仍然進行，因此芥蘭葉肉細胞內三碳化合物含量下降．
（4）由題意可知蘆薈夜晚氣孔開放，白天氣孔關閉，因而推測其生活環境的特點是可能是炎熱干旱．
故答案為：
（1）ATP、[H]蘋果酸經脫羧作用     呼吸作用
（2）A   核糖體   細胞核  
（3）蘆薈細胞中C₃含量基本沒有變化，芥蘭細胞中C₃含量減少
（4）炎熱干旱

點評 本題是材料信息題，本題以該背景材料考查考生對信息的篩選、加工、運用等能力，考生要能夠結合影響光合作用的環境因素和光合作用的過程進行解題，難度適中．