Question

某研究小組用番茄進(jìn)行光合作用和呼吸作用的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合所給材料，回答相關(guān)問題．
（1）實(shí)驗(yàn)一：探究單株番茄光合作用強(qiáng)度與種植密度的關(guān)系，結(jié)果如甲圖所示．與M點(diǎn)相比，N點(diǎn)限制單株光合作用強(qiáng)度的外界因素是

 

、

 

．實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，不僅單株番茄光合作用強(qiáng)度與種植密度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，番茄植株的生長(zhǎng)也與種植密度呈負(fù)相關(guān)．番茄生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)方式是

 

，與番茄果實(shí)發(fā)育關(guān)系最密切的是

 

，環(huán)境溫度降低時(shí)，該物質(zhì)運(yùn)輸速度會(huì)

 

．

（2）實(shí)驗(yàn)二：測(cè)量種植番茄的密閉大棚內(nèi)一晝夜空氣中的CO₂含量變化，結(jié)果如乙圖所示．圖中表示番茄光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等的點(diǎn)是

 

．B→C段曲線變化的原因是

 

．若在C點(diǎn)突然提高CO₂濃度，葉綠體內(nèi)ADP含量和C₃含量依次將

 

和

 

（增加；減少；不變）．
（3）實(shí)驗(yàn)三：若遭遇干旱，初期番茄光合作用速率明顯下降的主要原因是葉片氣孔關(guān)閉，吸收CO₂減少，直接影響

 

過程；隨著干旱的延續(xù)，番茄根細(xì)胞嚴(yán)重失水，可能出現(xiàn)

 

現(xiàn)象，最終導(dǎo)致死亡．
（4）實(shí)驗(yàn)四：采用“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，其原理是：將對(duì)稱葉片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做處理（如圖丙），并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移．在適宜光照下照射6小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為M_A、M_B，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度，其單位是mg/（dm²?h）．若M=M_B-M_A，則M表示

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過程和意義,生長(zhǎng)素的作用以及作用的兩重性

專題：

分析：分析甲圖：圖甲表示種植密度對(duì)單株植物光合作用的影響．合理密植有利于植物合理的利用光照，并能保證植物周圍環(huán)境中有充足的二氧化碳．
分析乙圖：圖乙為種植番茄的密閉大棚內(nèi)一晝夜空氣中的CO₂含量變化．圖中AB段和DE段，呼吸速率大于光合速率，所以大棚內(nèi)CO₂含量逐漸升高；BD段，光合速率大于呼吸速率，因此大棚內(nèi)CO₂含量逐漸降低；B點(diǎn)和D點(diǎn)，光合速率等于呼吸速率．
分析丙圖：圖丙表示采用“半葉法”測(cè)定番茄葉片的光合作用強(qiáng)度．相同時(shí)間段內(nèi)遮光部分只進(jìn)行了細(xì)胞呼吸，而曝光部分細(xì)胞呼吸和光合作用同時(shí)進(jìn)行．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)一：合理密植有利于植物合理的利用光照，同時(shí)能保證植物周圍環(huán)境中有充足的二氧化碳．N點(diǎn)與M點(diǎn)相比較，N點(diǎn)的種植密度過大，植株間的相互影響會(huì)導(dǎo)致光照減弱，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致植物周圍環(huán)境中的二氧化碳濃度降低，進(jìn)而導(dǎo)致單株植物光合作用強(qiáng)度降低．植物生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)方式只有激素調(diào)節(jié)，所以番茄生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)方式是激素調(diào)節(jié)，與番茄果實(shí)發(fā)育關(guān)系最密切的是生長(zhǎng)素，生長(zhǎng)素的運(yùn)輸方式為極性運(yùn)輸，是一種主動(dòng)運(yùn)輸，環(huán)境溫度降低時(shí)，細(xì)胞呼吸降低，能量產(chǎn)生減少，所以該物質(zhì)運(yùn)輸速度會(huì)減慢．
（2）實(shí)驗(yàn)二：圖乙中，二氧化碳濃度的變化是由光合作用和細(xì)胞呼吸共同作用的結(jié)果，其變化趨勢(shì)取決于兩者間的相對(duì)強(qiáng)度．B、D兩點(diǎn)時(shí)，曲線的斜率為0，即二氧化碳濃度不變，此時(shí)光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等．B→C段，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，植物大量吸收CO₂，故大棚內(nèi)二氧化碳濃度不斷降低．若在C點(diǎn)突然提高CO₂濃度，直接影響了暗反應(yīng)中二氧化碳的固定過程，因此C₃合成量增加．葉綠體內(nèi)的ADP是暗反應(yīng)階段C₃還原過程中產(chǎn)生的，C₃含量增加，故C₃還原過程中產(chǎn)生的ADP含量增加．
（3）實(shí)驗(yàn)三：若遭遇干旱，初期番茄光合作用速率明顯下降的主要原因是葉片氣孔關(guān)閉，吸收CO₂減少，直接影響暗反應(yīng)過程；隨著干旱的延續(xù)，番茄根細(xì)胞嚴(yán)重失水，可能出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象，最終導(dǎo)致死亡．
（4）相同時(shí)間段內(nèi)遮光部分只進(jìn)行了細(xì)胞呼吸，而曝光部分細(xì)胞呼吸和光合作用同時(shí)進(jìn)行．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)兩者的起始質(zhì)量相同（可設(shè)為a），則兩者的重量差M=M_B-M_A=（a+6小時(shí)內(nèi)光合作用合成量-6小時(shí)內(nèi)細(xì)胞呼吸消耗量）-（a-6小時(shí)內(nèi)細(xì)胞呼吸消耗量）=6小時(shí)內(nèi)光合作用合成量．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度　          CO₂濃度　        激素調(diào)節(jié)　         生長(zhǎng)素　        減慢
（2）B、D（缺一不可）    光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，植物大量吸收CO₂（合理即給分）       增加             增加
（3）暗反應(yīng)            質(zhì)壁分離
（4）B葉片被截取部分在6小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量

點(diǎn)評(píng)：本題以實(shí)驗(yàn)為背景，以坐標(biāo)曲線為載體，考查影響光合作用的因素及光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合計(jì)算，要求考生識(shí)記光合作用和細(xì)胞呼吸的過程，掌握影響光合作用速率的因素，能準(zhǔn)確判斷曲線圖中各點(diǎn)或各區(qū)段的含義，能分析題圖提取有效信息答題．要注意，對(duì)于綠色植物來(lái)說，在有光的條件下可以進(jìn)行光合作用，也可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸，在黑暗條件下只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸，所以要想研究植物的光合作用，先要研究細(xì)胞呼吸與光合作用的關(guān)系．光合作用合成有機(jī)物，而呼吸作用分解有機(jī)物．光合作用為呼吸作用提供有機(jī)物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．