Question

3．回答下列有關光合作用的問題．
玉米葉肉細胞中有CO₂“泵”，使其能在較低的CO₂濃度下進行光合作用，水稻沒有這種機制．如圖1顯示了在相同的光照和溫度條件下，不同植物在不同胞間CO₂濃度下的光合速率．各曲線代表的植物情況見表，其中人工植物B數據尚無．

曲線	植物	暗反應相關酶的來源	葉肉細胞的來源
①	玉米	玉米	玉米
②	水稻	水稻	水稻
③	人工植物A	玉米	水稻
④	人工植物B	水稻	玉米

（1）CO₂可參與水稻光合作用暗反應的二氧化碳的固定過程，此過程發生的場所是葉綠體基質．
（2）在胞間CO₂濃度0～50時，玉米的光合速率升高，此變化除吸收利用的CO₂迅速上升以外，還與光反應產生了較多的ATP和還原性氫有關．
（3）在胞間CO₂濃度200～300之間，水稻的光合速率逐漸上升而玉米的不再變化的原因是玉米和水稻光合作用速率達到最大時，對應的二氧化碳濃度不同．
（4）根據曲線①、②、③及影響光合作用的因素推測，表中人工植物B在不同胞間CO₂濃度下的光合速率（曲線④）最可能是A．

（5）根據表及相關信息，圖1中曲線②和曲線③所示光合速率的差異可說明玉米的與暗反應相關酶的活性比水稻的暗反應相關酶活性低．
（6）現代工業使得大氣中CO₂的濃度不斷提高，這一環境變化趨勢更有利于A．
A．水稻生長，因為超過一定的胞間CO₂濃度后玉米的酶活性不再增加
B．水稻生長，因為在較低胞間CO₂濃度范圍內水稻的酶活性較高
C．玉米生長，因為它們的光合效率極高
D．玉米生長，因為它們擁有CO₂泵．

Answer 1

分析 光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成．光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成葡萄糖．
C₄植物葉片中，圍繞維管束的是呈“花環型”的兩圈細胞，外圈是由部分葉肉細胞組成的，內圈是維管束鞘細胞．在進行光合作用時，CO₂首先在C₄植物的葉肉細胞內被固定形成一種C₄化合物，C₄化合物進入維管束鞘細胞內先放出一個CO₂分子，并形成丙酮酸，釋放出的CO₂又被C₅固定形成兩個C₃化合物，然后C₃化合物在光反應產生的NADPH和ATP的作用下被還原為有機物．由此可知，C₄植物的暗反應先進行C₄途徑再進行C₃途徑．

解答 解：（1）CO₂可參與水稻光合作用暗反應的二氧化碳的固定過程，此過程發生的場所是葉綠體基質．
（2）在胞間CO₂濃度0～50時，玉米的光合速率升高，此階段發生的變化有光反應產生了較多的ATP和還原性氫，供給三碳化合物還原的氫增多．
（3）在胞間CO₂濃度200～300之間，由于玉米和水稻光合作用速率達到最大時，對應的二氧化碳濃度不同，因此水稻的光合速率逐漸上升而玉米的不再變化．
（4）根據曲線①、②、③及影響光合作用的因素推測，由于表4中人工植物B葉肉細胞的來源是玉米，故表4中人工植物B在不同胞間CO₂濃度下的光合速率（曲線④）接近于玉米（曲線①），即最可能是A．
（5）根據表及相關信息，圖2中曲線②和曲線③所示光合速率的差異可說明在水稻葉肉細胞內，玉米的與暗反應相關酶的活性比水稻的暗反應相關酶活性低．
（6）現代工業使得大氣中CO₂的濃度不斷提高，這一環境變化趨勢更有利于水稻生長，因為超過一定的胞間CO₂濃度后玉米的酶活性不再增加．故選：A．
故答案為：
（1）二氧化碳的固定葉綠體基質
（2）光反應產生了較多的ATP和還原性氫
（3）玉米和水稻光合作用速率達到最大時，對應的二氧化碳濃度不同（合理即給分）
（4）A
（5）玉米的與暗反應相關酶的活性比水稻的暗反應相關酶活性低
（6）A

點評 本題結合圖示，考查C₃植物和C₄植物的光合作用過程和影響因素，意在考查考生的識圖表能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯系，形成知識網絡結構的能力；能運用所學知識，準確判斷問題的能力，屬于考綱理解和應用層次的考查．