Question

【题目】水不仅直接参与光反应，还是影响光合作用的主要环境因子之一。以含水80%土壤为对照（CK），测耐旱能力较强的大丽花中度缺水（MD）时的叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）（如图），探讨环境水对植物的调控机理。

（1）用单位时间、单位叶面积通过气孔的气体量表示气孔导度（Gs）。据图的Gs曲线和Pn曲线推测，3～15天内中度缺水生长的大丽花叶片，会持续发生的现象有_____（多选）。

A．蒸腾速率下降

B．蒸腾速率升高

C．光合放出O2速率下降

D．光合放出O2速率上升

E．干旱导致叶片气孔关闭，光合作用停止

（2）胞间CO2进入叶绿体内参与卡尔文循环时，在_____（酶/光/酶和光）条件下，被_____化合物固定后，还原生成糖。

（3）据图，非气孔因素主要影响Pn﹣MD的时间段是_____，以下属于非气孔因素的是_____（多选）。

A．CO2供应不足

B．叶肉细胞内叶绿体类囊体膜受损

C．还原三碳化合物的酶空间结构改变

D．固定CO2的酶活力不足

（4）玉米等C4植物细胞中有一种酶，通过系列反应将CO2“泵”入维管束鞘细胞，使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2，保证卡尔文循环顺利进行。在干旱缺水地区正午时分，叶片气孔导度下降，而此时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 玉米叶肉细胞内有“CO2泵”，仍可以维持较高的细胞内CO2浓度，此时光照强度增强，促使光合作用加强

【解析】试题分析：本题结合反映实验结果的曲线图，综合考查学生对光合作用的过程及其影响的环境因素等相关知识的熟记和理解能力。解答此题需从图示中提取信息，对比分析在不同缺水条件下，相应曲线的变化趋势。在此基础上结合题意，对各问题情境进行分析解答。

(1)中度缺水生长的叶片，在3～15天内，随着时间的递增，气孔导度减小（气孔张开的程度逐渐降低），水蒸气通过气孔的量减少，即蒸腾速率下降。同时CO2的吸收量也减少，使得光合作用减弱，O2的产生速率随之下降。可见，A、C正确。

(2)卡尔文循环即暗反应过程（包括CO2的固定和C3的还原）是在多种酶的催化下，首先CO2被C5化合物（五碳化合物）固定形成C3，最终被[H]还原成糖类。

(3)曲线图显示：在第12-15天内气孔导度增加，胞间二氧化碳的浓度增大，说明此时限制光合作用的因素不是CO2供应不足，而主要为非气孔因素，如叶肉细胞内叶绿体类囊体膜受损、还原三碳化合物的酶空间结构改变、固定CO2的酶活力不足等，即可能是B、C、D。

(4)在干旱缺水地区的正午时分，叶片气孔导度下降，进入植物内的CO2减少，由于玉米叶肉细胞内有“CO2泵”，仍可以维持较高的细胞内CO2浓度，加之正午时分光照强度增强，促使光合作用加强，因此玉米光合作用速率反而有所升高。