Question

13．圖一表示水稻細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的生理過(guò)程示意圖，1～10表示生理過(guò)程，A～D表示化學(xué)物質(zhì)．圖二表示將玉米的PEPC酶基因?qū)�入水稻后，測(cè)得光照強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻的氣孔導(dǎo)度及光合速率的影響結(jié)果（注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開(kāi)放程度越高）．請(qǐng)據(jù)圖分析：

（1）圖一中A、B代表的物質(zhì)分別是丙酮酸、[H]，代表光合作用暗反應(yīng)的是⑥，該圖所示代謝過(guò)程中，可以發(fā)生于高等動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的生理過(guò)程有①③④⑧⑩．在氧氣充足，光照強(qiáng)度為1×10²μmol•m^-2•s^-1時(shí)，圖一中可進(jìn)行的生理過(guò)程有①③④⑤⑥．
（2）根據(jù)圖二分析，光照強(qiáng)度為（10～14）×10² μmol•m^-2•s^-1時(shí)，原種水稻的氣孔導(dǎo)度下降但光合速率基本不變，可能的原因是CO₂供應(yīng)已充足且光照強(qiáng)度已達(dá)飽和點(diǎn)．光照強(qiáng)度低于8×10² μmol•m^-2•s^-1時(shí)，影響轉(zhuǎn)基因水稻光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度．
（3）根據(jù)圖二分析，在光照強(qiáng)度為4μmol•m^-2•s^-1和12μmol•m^-2•s^-1時(shí)，轉(zhuǎn)基因水稻產(chǎn)生的O₂與原種水稻產(chǎn)生的O₂的比值分別為1：1和7：5，因此轉(zhuǎn)基因水稻更適合栽種在強(qiáng)光環(huán)境中．
（4）分析圖中信息，PEPC酶所起的作用是增大氣孔導(dǎo)度，提高水稻在強(qiáng)光下的光合速率．

Answer 1

分析 植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時(shí)釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無(wú)光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量．
分析圖一可以推知，1為有（無(wú)）氧呼吸第一階段，2為無(wú)氧呼吸第二階段，3為有氧呼吸第二階段，4為有氧呼吸第三階段，5為光反應(yīng)階段，6為暗反應(yīng)階段，7為釋放氧氣，8為吸收氧氣，9為吸收CO₂，10為釋放CO₂，A為丙酮酸，B為[H]，C為ADP，D為ATP和[H]．

解答 解：（1）分析可知，A為丙酮酸，B為[H]，6為暗反應(yīng)階段，可以發(fā)生于高等動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的生理過(guò)程有①③④⑧⑩，在氧氣充足，光照強(qiáng)度為1×10²μmol•m^-2•s^-1時(shí)，圖一中可進(jìn)行的生理過(guò)程有有氧呼吸和光合作用，即①③④⑤⑥．
（2）分析題圖二可知，當(dāng)光照強(qiáng)度低于8×10²μmol•m^-2•s^-1時(shí)，隨光照強(qiáng)度增加，轉(zhuǎn)基因水稻光合作用速率增大，說(shuō)明光照強(qiáng)度低于8×10²μmol•m^-2•s^-1時(shí)限制轉(zhuǎn)基因水稻光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度；光照強(qiáng)度為10～14×10²μmol•m^-2•s^-1時(shí)，原種水稻的氣孔導(dǎo)度下降，二氧化碳供應(yīng)不足會(huì)使光合作用強(qiáng)度減小，而光照強(qiáng)度增大使光合作用強(qiáng)度增大，當(dāng)光照強(qiáng)度增加與CO2供給不足對(duì)光合速率的正負(fù)影響相互抵消時(shí)，光合速率基本不變，也可能是由于該條件下CO₂供應(yīng)已充足且光照強(qiáng)度已達(dá)飽和點(diǎn)，
（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為4μmol•m-2•s-1時(shí)，兩種水稻的光合速率相等，故合成O₂的比值為1：1；當(dāng)光照強(qiáng)度為12μmol•m-2•s-1時(shí)，轉(zhuǎn)基因水稻光合作用合成的O₂的量為（30+5）μmol•m-2•s-1，而原種水稻的光合作用合成的O₂的量為（20+5））μmol•m-2•s-1，故合成O₂的比值為35：25，即7：5，因此轉(zhuǎn)基因水稻更適合種植在光照強(qiáng)度大的環(huán)境中．
（4）分析圖二中第一個(gè)圖可知，在相同光照條件下，轉(zhuǎn)基因水稻氣孔導(dǎo)度大于原種水稻，分析圖二中第二個(gè)圖可知，當(dāng)光照強(qiáng)度大于8×10²μmol•m^-2•s^-1，轉(zhuǎn)基因水稻的光合作用強(qiáng)度大于原種水稻，因此可以推斷PEPC酶是通過(guò)大氣孔導(dǎo)度，提高水稻在強(qiáng)光下的光合速率．
故答案為：
（1）丙酮酸、[H]⑥①③④（⑧⑩）   ①③④⑤⑥
（2）CO₂供應(yīng)已充足且光照強(qiáng)度已達(dá)飽和點(diǎn)     光照強(qiáng)度
（3）1：1和7：5     強(qiáng)光
（4）增大氣孔導(dǎo)度，提高水稻在強(qiáng)光下的光合速率

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于光合作用和細(xì)胞呼吸過(guò)程中的物質(zhì)變化、光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的關(guān)系的理解及各種因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的綜合作用的理解、應(yīng)用是解題的關(guān)鍵，本題主要考查學(xué)生分析題圖獲取信息并進(jìn)行圖文轉(zhuǎn)換的能力及根據(jù)曲線反應(yīng)的信息結(jié)合相關(guān)知識(shí)進(jìn)行推理的能力．