Question

4．氣孔是植物葉片與外界進行氣體交換的主要通道，其張開程度用氣孔導度來表示，它反映了單位時間內進入單位面積葉片的CO₂量．
（1）下表是植物Ⅰ和植物Ⅱ在一天中氣孔導度的變化（單位：mmol CO₂•m^-2•s^-1）．

時刻	0：00	3：00	6：00	9：00	12：00	15：00	18：00	21：00	24：00
植物Ⅰ	38	35	30	7	2	8	15	25	38
植物Ⅱ	1	1	20	38	30	35	20	1	1

則沙漠植物的氣孔導度變化更接近植物Ⅰ．
（2）圖1表示植物葉肉細胞中發生的物質代謝過程（①～④表示不同過程）．凌晨3：00時，植物Ⅰ和植物Ⅱ都能進行的生理過程有①②（填圖中序號）．

（3）將玉米的PEPC酶基因導入水稻后，測得光照強度對轉基因水稻和原種水稻的氣孔導度及光合速率的影響結果，如圖2所示．
①水稻葉肉細胞中捕獲光能的色素實驗室中常用無水乙醇（試劑）把它們提取中出來，可利用紙層析法（方法）把它們分離，在濾紙條上擴散速度最慢的色素是葉綠素b，色素帶上呈橙黃色的色素主要吸收藍紫光．
②光照強度從10×10²μmol•m^-2•s^-1上升到14×10²μmol•m^-2•s^-1時，原種水稻的氣孔導度下降但光合速率基本不變，可能的原因是CO₂供應已充足且光照強度已達飽和點（或光照強度增加與CO₂供應不足對光合速率的正負影響相互抵消）．此過程中該植株葉綠體內光反應中[H]的產生速率將基本不變 （填“升高”“降低”或“基本不變”）．
③分析圖中信息，PEPC酶所起的作用是增大氣孔導度，提高水稻在強光下的光合速率．

Answer 1

分析 據表分析可知，一天中植物I白天氣孔關閉，夜晚氣孔打開，因此植物Ⅰ主要在夜間吸收CO₂，這種植物適宜生活在沙漠這種干旱地區；而植物II夜晚氣孔開度小，而白天氣孔開度大，因此植物Ⅱ主要在白天吸收CO₂．
圖1中①②表示植物呼吸作用分解有機物，③④表示光合作用合成有機物．過程④表示光合作用的光反應，③表示光合作用的暗反應，過程①表示呼吸作用的第一階段，過程②表示有氧呼吸的第二、三階段．
圖2是對光合作用過程中光反應與暗反應的物質變化、光反應與暗反應之間的關系、影響光合作用的因素及轉基因工程和應用的綜合性考查，梳理光合作用過程中光反應與暗反應的物質變化、光反應與暗反應之間的關系、影響光合作用的因素及轉基因工程和應用的相關知識點，然后分析題圖曲線獲取信息，根據題圖信息結合所學知識點進行推理、解答．

解答 解：（1）沙漠氣候由于白天溫度過高，植物為了保持水分氣孔都在白天關閉，夜晚打開，因此沙漠的氣孔導度變化更接近于植物Ⅰ．
（2）圖1中①②表示植物呼吸作用分解有機物，③④表示光合作用合成有機物．凌晨3：00時，植物I和植物II都只能進行呼吸作用．
（3）①色素實驗室中常用無水乙醇 把它們提取中出來，可利用紙層析法把它們分離，在濾紙條上擴散速度最慢的色素是葉綠素b．
②光照強度為10～14×10²μmol•m^-2•s^-1時，原種水稻的氣孔導度下降，二氧化碳供應不足會使光合作用強度減小，而光照強度增大使光合作用強度增大，當光照強度增加與二氧化碳供給不足對光合速率的正負影響相互抵消時，光合速率基本不變，也可能是由于該條件下CO₂供應已充足且光照強度已達飽和點，此時二氧化碳濃度和光照強度不是限制光合作用的因素，此時限制光合作用的因素可能的色素、酶的數量等內因．此過程中該植株葉綠體內光反應中[H]的產生速率將基本不變．
③分析圖2中的第一個圖可知，在相同光照條件下，轉基因水稻氣孔導度大于原種水稻，分析第二個圖可知，當光照強度大于8×10²μmol•m^-2•s^-1，轉基因水稻的光合作用強度大于原種水稻，因此可以推斷PEPC酶是通過大氣孔導度，提高水稻在強光下的光合速率．
故答案為：
（1）Ⅰ
（2）①②
（3）①無水乙醇  紙層析法  葉綠素b　藍紫光  
②CO₂供應已充足且光照強度已達飽和點（或光照強度增加與CO₂供應不足對光合速率的正負影響相互抵消）   　基本不變
③增大氣孔導度，提高水稻在強光下的光合速率

點評 對于光合作用過程中的物質變化、光反應與暗反應之間的關系的理解及各種因素對光合作用強度的綜合作用的理解、應用是解題的關鍵，本題主要考查學生分析題圖獲取信息并進行圖文轉換的能力及根據曲線反應的信息結合相關知識進行推理的能力．