Question

9．图1、图2是不同绿色植物利用CO₂的两条途径．表格3是科研人员测定的烟草植物在不同温度条件下（叶室CO₂浓度为390mmol•mol^-1）相关的实验结果．

表3
温度 /℃	最大净光合速率 /μmol O2•m-2•s-1	光补偿点 /μmol•m-2•s-1	光饱和点 /μmol•m-2•s-1	呼吸速率 /μmol O2•m-2•s-1
17	11.6	18.7	2101.6	0.85
20	12.1	24.2	1603.8	1.12
25	11.5	33.4	1726.5	1.49
30	9.8	59.7	2752.9	1.95
35	6.9	57.6	1429.5	1.68

（1）图1中①过程称为CO₂的固定；图2生物的光合叶片用碘液处理，出现蓝紫色的细胞是维管束鞘细胞（不考虑有机物的转移）．
（2）图1与图2所代表的植物更适宜于在高温、低浓度CO₂环境生活的是图2（填“图1”或“图2”），这是长期自然选择的结果．
（3）根据表格3分析：
①烟草生长的适宜温度约为20℃．此温度条件下，当光照强度达到饱和点时总光合速率为13.22μmolO₂•m^-2•s^-1．要测得此总光合速率，至少设计两组实验．一组将植物置于温度为20℃的黑暗条件，测得呼吸作用速率；另一组将同种生长状况相同的植物置于温度为20℃、光照强度为1603.8μmol•m^-2•s^-1的密闭环境中，并在装置中放置NaHCO₃或缓冲溶液溶液，所得数值为光合作用产生的氧气与呼吸作用吸收氧气的差值．
②与30℃相比，35℃时烟草总光合速率较低，其主要原因是温度升高，气孔开放程度减小二氧化碳吸收减少、部分色素被破坏，光反应减弱．

Answer 1

分析 分析图解：图1表示碳三植物的叶肉细胞，其中①过程表示二氧化碳的固定，②过程表示三碳化合物的还原．
图2表示碳四植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞，该植物能够利用较低浓度的二氧化碳．①②过程同图1．
光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段需要在光照条件下发生，光照强度和光质影响光合作用的进行，暗反应需要二氧化碳和水的参与，水和二氧化碳浓度影响植物的光合作用，反应过程需要酶的催化，酶的催化活性受到温度的影响．
总光合作用量=呼吸消耗量+净光合作用量．据此分析解答．

解答 解：（1）根据图1过程可知①表示CO₂和C₅化合物结合生成C₃化合物的过程即CO₂的固定；②过程表示C₃化合物的还原，此过程属于光合作用暗反应，发生于叶绿体基质中；碘液和淀粉结合成蓝紫色，根据图2过程，维管束鞘细胞中有淀粉的生成，故出现蓝紫色的细胞是维管束鞘细胞．
（2）由图1、图2可知，图2更适合生活在在高温、低浓度CO₂环境生活，这是因为图2中植物叶肉细胞中有CO₂泵，可将大气中浓度较低的二氧化碳收集起来供植物利用，这也是生物长期自然选择的结果．
（3）①分析表格数据，20℃时，烟草的总净光合作用最大，所以烟草生长的适宜温度是20℃，此温度条件下，当光照强度达到饱和点时总光合速率为（12.1+1.12）=13.22μmolO₂•m^-2•s^-1．提高光照强度，限制光合速率增加的主要环境因素是二氧化碳的浓度．
②表格数据显示，35℃时呼吸速率小于30℃时的呼吸速率，主要原因是温度升高，影响酶的活性，使酶的活性降低，导致呼吸速率下降．总光合速率=呼吸速率+净光合速率，35℃时的总光合速率小于30℃时的总光合速率，主要原因是温度升高，气孔开放程度减小、部分色素被破坏，影响了光合作用的进行．
故答案为：
（1）CO₂的固定  维管束鞘细胞
（2）图2     自然选择 
（3）①20℃13.22μmolO₂•m^-2•s^-1   黑暗    NaHCO₃或缓冲溶液   光合作用产生的氧气与呼吸作用吸收氧气
②低    温度升高，气孔开放程度减小二氧化碳吸收减少、部分色素被破坏，光反应减弱

点评 本题考查了光合作用和呼吸作用的有关知识，意在考查考生的识图能力，能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力．