Question

【題目】回答下列有關植物光合作用的問題：光呼吸是植物在光的驅動下將碳水化合物氧化生成CO2和水的一個生化過程，其和光合作用的關系如圖甲中實線所表示的途徑。科研者創建了一條新的“光呼吸支路”并成功將其導入到水稻葉綠體中，如圖甲中虛線所示途徑，并檢測了改造后水稻的光合作用速率的變化，結果如圖乙。

甲 乙

（1）光呼吸的部分途徑發生場所與卡爾文循環相同，這一場所是_________。（填細胞器內的場所名稱）

（2）資料顯示：“正常生長條件下光呼吸可損耗掉光合產物的 25-30%”。據圖甲判斷，這里的“光合產物”是指________。

A．CO2 B．水 C．O2 D．H2O2

（3）結合圖甲和已有知識判斷，下列對于自然界中光呼吸與卡爾文循環的相同點描述正確的是____________。

A．均需要光照條件 B．均需要消耗能量

C．均需要酶的參與 D．均需要消耗 O2

（4）光呼吸途徑的存在是植物進化的結果，它能保證自然狀態下當環境變化導致氣孔關閉時光合作用原料的供應。由圖甲可知該保障機制提供的原料來自_______。

A．有氧呼吸的產物 B．外界氣體的吸收

C．氨基酸轉換過程中的產物 D．無氧呼吸的產物

（5）據圖乙描述增加光呼吸支路對水稻光合速率有何影響？ _______ 。并結合圖甲解釋可能的原因是：_________。

Answer 1

【答案】葉綠體基質 C BC C 光呼吸支路增加后，低光照強度下無明顯影響，但隨著光照強度的增加，相比野生水稻，改良水稻的光合作用速率增長越快 造成這一結果的可能原因是光呼吸支路的建立，增加了葉綠體內 CO2的來源，促進了暗反應的速率，從而在光照充足的情況下促進了光合作用的速率。

【解析】

據圖圖甲中的光呼吸需要用到C5為原料，光合作用在暗反應階段又生成了C5化合物，實現了該物質的再生，而且光呼吸最終將該物質徹底氧化分解成CO2；光呼吸消耗氧氣，生成二氧化碳。消耗NADPH和ATP。圖乙中的自變量是光照強度與水稻的品種，因變量是光合速率，圖示表明改良水稻在搞光照強度條件下的光合速率明顯高于野生水稻。據此分析作答。

（1）據圖分析可知，光呼吸與暗反應都發生在葉綠體基質中。

（2）據圖甲分析可知光呼吸的原料是氧氣與五碳化合物，故“光合產物”是指光反應產生的氧氣，故選C。

（3）圖甲中，卡爾文循環不需要光照條件，A錯誤；光呼吸與卡爾文循環都需要消耗光反應產生的ATP，B正確；光呼吸與卡爾文循環都需要酶的參與才能完成反應，C正確；卡爾文循環不需要消耗氧氣，D錯誤。

（4）圖甲中光呼吸的產物乙醇酸經過變化可以轉變為二氧化碳供給暗反應消耗，因此能保證自然狀態下當環境變化導致氣孔關閉時導致的光合作用原料二氧化碳的供應減少造成的影響。故選C。

（5）根據甲和圖乙分析可知，光呼吸支路增加后，低光照強度下無明顯影響，但隨著光照強度的增加，相比野生水稻，改良水稻的光合作用速率增長越快；造成這一結果的可能原因是光呼吸支路的建立，增加了葉綠體內CO2的來源，促進了暗反應的速率，從而在光照充足的情況下促進了光合作用的速率。