Question

14．约翰•德柯尔在 1955年观察到烟草叶在光照突然停止之后释放出大量的二氧化碳．后来发现烟草叶肉细胞在光照下除进行光合作用外，还可以消耗O₂、ATP、NADPH，将部分 C₅分解并释放CO₂，“光呼吸”由此得名．图甲表示烟草叶片在光照下和遮光后释放CO₂的速率，乙图和丙图分别表示不同的Cu²⁺浓度对烟草植株的影响（不考虑温度的影响，气孔导度大小与气孔的开放程度正相关）．

（1）用甲图中的图形面积表示遮光前烟草叶片总光合作用吸收CO₂量：A+B+C．
（2）研究表明，催化C₅与CO₂结合与催化C₅与O₂结合的是同一种酶，并且该酶的活性中心不能分辨CO₂与O₂，据此推测适当提高CO₂浓度，对光呼吸的效应是抑制（填“促进“或“抑制“）．
（3）0.1μmol•L^-1的Cu²⁺处理使烟草叶片净光合速率大于对照，根据丙图曲线分析，可能的原因是使气孔导度增大，增加了CO₂供应． 此外，研究表明低浓度Cu²⁺还能促进叶片光合色素的形成，有利于吸收和转化，从而提高光合作用速率．
（4）根据甲、乙和丙图综合分析，乙图中光照强度大于1800μmol•m^-2•s^-1时净光合速率下降的主要原因是光照强度增强，光呼吸增强（或答：光反应产生了过多的ATP、NADPH，将部分C₅分解并释放CO₂），提出一条在此条件下提高烟草净光合速率的措施：用0.1?mol•L^-1的Cu²⁺处理使烟草叶片（或适当遮光）．

Answer 1

分析 据图分析：图甲反应了遮光前后植物吸收或释放CO₂速率变化，与传统题目相比较最明显区别是在遮光后短时间内CO₂释放速率明显超过细胞在同等条件下细胞呼吸作用释放CO₂速率，对此能否准确理解是题目的难点也是关键点．
从图形可看出当遮光一段时间后二氧化碳释放速率达到稳定，由于遮光后植物没有光合作用只有呼吸作用所以B值就应代表该植物呼吸作用释放二氧化碳速率，B+C是代表在遮光短时间内释放二氧化碳速率最大值，因此C代表遮光后短时间内除呼吸作用释放二氧化碳外其他途径释放二氧化碳速率．乙图和丙图分别表示不同的Cu²⁺浓度对烟草植株的影响．

解答 解：（1）由图可知，长时间无光时植物只进行细胞呼吸，所以B表示细胞呼吸释放的CO₂．在光下也释放二氧化碳，所以C指光呼吸释放的CO₂．固定的二氧化碳表示总光合作用，为净光合作用+呼吸作用，为A+B+C．
（2）适当提高CO₂浓度，二氧化碳固定加快，消耗五碳化合物增多，会抑制光呼吸的过程．
（3）据丙图曲线分析，0.1μmol•L^-1的Cu²⁺处理后，气孔导度增大，增加了CO₂ 供应，所以烟草叶片净光合速率大于对照组．研究表明低浓度Cu²⁺还能促进叶片光合色素的形成，有利于光能的吸收和转化，提高光合作用速率．
（4）乙图中光照强度大于1800μmol•m^-2•s^-1时，光照强度增强，光呼吸增强导致净光合速率下降．用 0.1?mol•L^-1 的Cu²⁺处理使烟草叶片（或适当遮光）可以气孔导度增大，增加了CO₂ 供应，提高烟草净光合速率．
故答案为：
（1）A+B+C
（2）抑制
（3）使气孔导度增大，增加了CO₂ 供应     吸收和转化
（4）光照强度增强，光呼吸增强（或答：光反应产生了过多的 ATP、NADPH，将部分 C₅ 分解并释放 CO₂ ）  用 0.1?mol•L^-1 的Cu²⁺处理使烟草叶片（或适当遮光）

点评 本题考查光合作用与呼吸作用等有关知识点，意在考查考生对知识理解与运用能力同时也考查考生读图获取信息能力，试题有一定的难度．