Question

【題目】水不僅直接參與光反應，還是影響光合作用的主要環境因子之一。以含水80%土壤為對照（CK），測耐旱能力較強的大麗花中度缺水（MD）時的葉片凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）和胞間CO2濃度（Ci）（如圖），探討環境水對植物的調控機理。

（1）用單位時間、單位葉面積通過氣孔的氣體量表示氣孔導度（Gs）。據圖的Gs曲線和Pn曲線推測，3～15天內中度缺水生長的大麗花葉片，會持續發生的現象有_____（多選）。

A．蒸騰速率下降

B．蒸騰速率升高

C．光合放出O2速率下降

D．光合放出O2速率上升

E．干旱導致葉片氣孔關閉，光合作用停止

（2）胞間CO2進入葉綠體內參與卡爾文循環時，在_____（酶/光/酶和光）條件下，被_____化合物固定后，還原生成糖。

（3）據圖，非氣孔因素主要影響Pn﹣MD的時間段是_____，以下屬于非氣孔因素的是_____（多選）。

A．CO2供應不足

B．葉肉細胞內葉綠體類囊體膜受損

C．還原三碳化合物的酶空間結構改變

D．固定CO2的酶活力不足

（4）玉米等C4植物細胞中有一種酶，通過系列反應將CO2“泵”入維管束鞘細胞，使維管束鞘細胞積累較高濃度的CO2，保證卡爾文循環順利進行。在干旱缺水地區正午時分，葉片氣孔導度下降，而此時玉米光合作用速率反而有所升高，原因是_____。

Answer 1

【答案】 AC 酶 五碳 12﹣15天 BCD 玉米葉肉細胞內有“CO2泵”，仍可以維持較高的細胞內CO2濃度，此時光照強度增強，促使光合作用加強

【解析】試題分析：本題結合反映實驗結果的曲線圖，綜合考查學生對光合作用的過程及其影響的環境因素等相關知識的熟記和理解能力。解答此題需從圖示中提取信息，對比分析在不同缺水條件下，相應曲線的變化趨勢。在此基礎上結合題意，對各問題情境進行分析解答。

(1)中度缺水生長的葉片，在3～15天內，隨著時間的遞增，氣孔導度減小（氣孔張開的程度逐漸降低），水蒸氣通過氣孔的量減少，即蒸騰速率下降。同時CO2的吸收量也減少，使得光合作用減弱，O2的產生速率隨之下降。可見，A、C正確。

(2)卡爾文循環即暗反應過程（包括CO2的固定和C3的還原）是在多種酶的催化下，首先CO2被C5化合物（五碳化合物）固定形成C3，最終被[H]還原成糖類。

(3)曲線圖顯示：在第12-15天內氣孔導度增加，胞間二氧化碳的濃度增大，說明此時限制光合作用的因素不是CO2供應不足，而主要為非氣孔因素，如葉肉細胞內葉綠體類囊體膜受損、還原三碳化合物的酶空間結構改變、固定CO2的酶活力不足等，即可能是B、C、D。

(4)在干旱缺水地區的正午時分，葉片氣孔導度下降，進入植物內的CO2減少，由于玉米葉肉細胞內有“CO2泵”，仍可以維持較高的細胞內CO2濃度，加之正午時分光照強度增強，促使光合作用加強，因此玉米光合作用速率反而有所升高。