Question

11．從所學知識我們可以知曉玉米屬于C₄植物，小麥屬于C₃植物．請回答下列問題：
（1）利用玉米和小麥葉自分別制作過葉脈橫切的臨時裝片，放在顯微鏡下觀察．如果觀察到維管束周圍兩圈細胞呈“花環狀”排列的物像，則判斷其屬于玉米（玉米/小麥）葉片的結構特征；此種植物維管束鞘細胞的葉綠體具有的結構特點是無基粒．
（2）如圖為玉米和小麥在正常空氣、適宜溫度、適宜濕度等條件下的凈光合速率曲線．
據此推測：
①曲線主要反映了玉米和小麥的光合作用過程中，在固定CO₂能力方面存在差異．當光照充足時C₄植物光合作用效率更高．
②在控制條件下，如果給玉米葉片“飼喂”¹⁴CO₂，隨后檢測葉綠體中的C₃、C₄化合物，則首先測出具有放射性的應該是C₄化合物；如果用小麥做實驗材料檢測葉綠體中的C₃、C₅化合物，則首先測出具有放射性的應該是C₃化合物．
③當光照強度在曲線與橫軸的交點a處時，葉片細胞呼吸作用釋放的CO₂不能（能/不能）在周圍環境中測出，植物體表現為停止生長．
④如果環境高溫、干燥，葉片的細胞會失水過多，此時葉表皮上氣孔開度（氣孔張開實際面積/最大面積）的相應變化應該是減少，則CO₂供應量會減少，導致光合速率下降．這時光合作用強度變化更明顯的是小麥（玉米/小麥）．

Answer 1

分析 C₄植物圍繞著維管束的是呈“花環型”的兩圈細胞，里面一圈是維管束鞘細胞，細胞較大，里面的葉綠體不含基粒，外圈的葉肉細胞相對小一些，細胞中含有具有基粒的葉綠體，通過C4途徑固定CO2的過程是在葉肉細胞中進行的．C₄植物中C轉移到C3途徑是在維管束鞘細胞中進行的，光合作用的暗反應主要在維管束鞘細胞中進行．
C₄植物對二氧化碳的利用率較高，能把空氣中很低濃度的二氧化碳固定下來．

解答 解：（1）觀察到微管束周圍兩圈細胞呈“花環狀”排列的物象，該植物是C₄植物，C₄植物維管束鞘細胞的葉綠體不含有基粒．
（2）①分析題圖曲線可知，在正常空氣、適宜溫度、適宜濕度等條件下的凈光合速小麥的光的飽和點較低，說明影響小麥光合作用的因素是二氧化碳的濃度需要求較高，當光照充足時，由于玉米能利用較低濃度的二氧化碳，而使其凈光合速率高于小麥，因此該曲線顯示了玉米和小麥在固定二氧化碳方面的差異．
②分析題圖可知，小麥在較低濃度的二氧化碳條件下光合作用速率較低，因此采用“CO₂施肥”的措施，則增產效果更好的是小麥．
③玉米中C轉移途徑是先經過C₄途徑，然后經過C₃途徑，因此如果給玉米葉片“飼養”¹⁴CO₂，隨后檢測葉綠體中的C₃、C₄化合物，則首先測出具有放射形的應該是C₄化合物，小麥的二氧化碳的固定過程是二氧化碳與五碳化合物結合形成三碳化合物，如果用小麥做實驗材料檢測葉綠體中的C₃、C₅化合物，則首先測出具有放射形的應該是C₃化合物．
④分析題圖可知，光照強度a是光的補償點，該點呼吸作用產生的二氧化碳正好被光合作用吸收利用，不能釋放到周圍環境中；此時周圍不積累有機物，因此植物不生長．
⑤若環境高溫、干燥，植物蒸騰作用旺盛，葉片的細胞失水過多，此時葉表皮上的氣孔開度降低，光合作速率用因二氧化碳的供應量減少而降低，這時光合作用強度變化更明顯的是小麥．
故答案為：
（1）玉米   無基粒
（2）①CO₂  C₄ 
 ②C₄  C₃  
③不能  停止
④失水  減少  減少  下降   小麥

點評 本題的知識點是C₃和C₄植物的結構特點和功能特點，影響光合作用的環境因素，光合作用與呼吸作用的關系，對C₃和C₄植物的結構特點和功能特點及影響光合作用的環境因素的綜合理解和應用是解題的關鍵．