Question

2．景天科植物A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，如圖一所示．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，如圖二所示．十字花科植物B的CO₂同化過程如圖三所示．請據圖回答下列問題．

（1）白天，影響植物A光合作用強度的環境因素有溫度、光照強度、水分等．
（2）植物A夜晚能吸收CO₂，卻不能合成C₆H₁₂O₆的原因是沒有光照，光反應不能正常進行，無法為暗反應提供所需的ATP、[H]，白天植物A進行光合作用所需的CO₂的來源有蘋果酸經脫羧作用釋放和細胞呼吸產生．
（3）在上午10：00時，突然降低環境中CO₂濃度后的一小段時間內，植物A和植物B細胞中C₃含量變化的差異是植物A基本不變，植物B下降，理由是植物A細胞中CO₂濃度沒有變化，而植物B吸收的CO₂減少，C₃的生成量減少，同時C₃被還原成C₅和C₆H₁₂O₆．
（4）植物A氣孔開閉的特點，與其生活的環境是相適應的，推測植物A生活的環境最可能是炎熱干旱的環境．
（5）實驗室中探究光照強度對植物B生理代謝的影響時，測得相關數據為：黑暗條件下，CO₂釋放量為0.4mol/cm²•h；光飽和時的光照強度為2.5klx；光照強度為3.0klx時，光合作用釋放的O₂量是1.0mol/cm²•h．當光照強度為2.5klx時，B植物光合作用固定的CO₂量是1.4mol/cm²•h；如果光照強度不變，需要進一步提高光合速率，可采取的措施是增加CO₂濃度和適當提高溫度．

Answer 1

分析 本題中的關鍵信息有四個：
一是植物A“夜間氣孔開放，吸收的CO₂生成蘋果酸儲存在液泡中”和“植物A夜晚能吸收CO₂，卻不能合成C₆H₁₂O₆”，該信息是解答第（2）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．
二是“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，由于植物A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，對植物A的暗反應沒有影響．
三是“植物A氣孔開閉的特點，與其生活的環境是相適應的”，該信息是解答第（4）小題的重要依據，植物A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A因蒸騰作用失水過多而死亡．

解答 解：（1）白天植物A的氣孔關閉，吸收CO₂較少，影響光合作用強度的環境因素有溫度、光照強度、水分等．
（2）植物A夜晚不能進行光反應，吸收的CO₂不能合成C₆H₁₂O₆．白天植物A進行光合作用所需要的CO₂由蘋果酸經脫羧作用釋放和細胞呼吸產生．
（3）在10時，突然降低環境中CO₂濃度后的一小段時間內，植物A由于不吸收CO₂，C₃的含量基本不變．植物B吸收的CO₂減少，CO₂的固定減弱，細胞中C₃的含量降低．
（4）植物A的氣孔在白天關閉，晚上開放．而氣孔的開閉與蒸騰作用有關，據此推測植物A生活的環境可能是炎熱干旱的環境．
（5）光照強度為2.5 klx時，B植物光合作用固定的CO₂量是細胞呼吸生成的CO₂（與細胞呼吸消耗的O₂量相等）與從外界吸收的CO₂ （與釋放的氧氣量相等）的和，為0.4+1.0=1.4 mol/cm²葉•h．由于光照強度已達到飽和，若要進一步提高光合速率，可增加CO₂濃度和適當提高溫度．
故答案為：
（1）溫度、光照強度、水分等  
（2）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]蘋果酸經脫羧作用釋放  細胞呼吸產生  
（3）植物A基本不變，植物B下降  植物A細胞中CO₂濃度沒有變化，而植物B吸收的CO₂減少，C₃的生成量減少，同時C₃被還原成C₅和C₆H₁₂O₆  
（4）炎熱干旱的環境  
（5）1.4  增加CO₂濃度和適當提高溫度

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、運用以及知識遷移等能力，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．