Question

某科研組對(duì)密閉大棚內(nèi)番茄的光合作用與呼吸作用進(jìn)行了研究．繪出了單株番茄光合作用強(qiáng)度與種植密度的關(guān)系圖（甲）和M點(diǎn)對(duì)應(yīng)情況下的大棚內(nèi)一天中的CO₂含量的變化圖（乙）．用紅外測(cè)量?jī)x在恒溫不同光照下測(cè)得右表數(shù)據(jù)（實(shí)際光合量用葡萄糖表示）和植株呼吸作用釋放CO₂為0.6umol/h．請(qǐng)回答：

外界CO2濃度（umol/h） 實(shí)際光合量（umol/h）		1.2	2.4	3.6	4.8
光照強(qiáng)度	1klx	0.1	0.1	0.1	0.1
	2klx	0.27	0.44	0.61	0.78

（1）若給大棚中的番茄植株一定量的H₂¹⁸O，則在適宜光照下，一段時(shí)間后可在番茄植株葉片細(xì)胞中的

 

等有機(jī)物中檢測(cè)到¹⁸O．
（2）在甲圖中，與M點(diǎn)相比，N點(diǎn)限制單株光合作用強(qiáng)度的主要外界因素是

 

和

 

．研究中還發(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)育最密切的激素是

 

．
（3）在圖乙中DE段時(shí)，植株葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生[H]和ATP的場(chǎng)所是

 

．
（4）當(dāng)光照強(qiáng)度為1klx時(shí)，番茄植株的實(shí)際光合量都為0.1umol/h，這與圖乙中

 

點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光合作用情況類似．
（5）在一定濃度范圍內(nèi)植物對(duì)CO₂的轉(zhuǎn)換率（單位時(shí)間內(nèi)植物吸收的CO₂與外界CO₂濃度的比）為定值．光照強(qiáng)度為2klx實(shí)際光合量為0.27umol/h時(shí)，植物對(duì)CO₂的轉(zhuǎn)換率為

 

．

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

專題：

分析：分析圖解：圖甲中看出，種植密度較稀時(shí)，植物單株光合作用強(qiáng)度較大；而過密時(shí)，會(huì)由于葉片之間相互遮擋，導(dǎo)致植物不能接受充分的陽(yáng)光，并且植株通風(fēng)效果不好，導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)不足，最終使單株光合速率下降．
乙圖為M點(diǎn)對(duì)應(yīng)情況下的大棚內(nèi)一天中的CO₂含量的變化圖，圖中曲線上升時(shí)，表明光合作用小于呼吸作用或只進(jìn)行呼吸作用；曲線下降時(shí)，表明光合作用大于呼吸作用；而圖中的B、F兩點(diǎn)時(shí)，二氧化碳含量達(dá)到平衡點(diǎn)，表明此時(shí)光合速率等于呼吸速率．

解答： 解：（1）給大棚中的番茄植株一定量的H₂¹⁸O，則在適宜光照下，首先會(huì)出現(xiàn)在氧氣中，然后會(huì)出現(xiàn)在有氧呼吸第三階段生成的水中；同時(shí)水可以作為呼吸作用的原料，即在有氧呼吸的第二階段與丙酮酸生成二氧化碳，然后二氧化碳參與光合作用的暗反應(yīng)，最終可以出現(xiàn)在糖類中．
（2）與M點(diǎn)相比，N點(diǎn)由于種植過密，會(huì)由于葉片之間相互遮擋，導(dǎo)致植物不能接受充分的陽(yáng)光；并且植株通風(fēng)效果不好，導(dǎo)致二氧化碳供應(yīng)不足，最終使單株光合速率下降．植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)的方式是激素調(diào)節(jié)，其中生長(zhǎng)素能夠促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育．
（3）DE段同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和光合作用，產(chǎn)生[H]和ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體．
（4）當(dāng)光照強(qiáng)度為1klx時(shí)，番茄植株的實(shí)際光合量都為0.1umol/h，由于實(shí)際光合量用葡萄糖表示，說明二氧化碳的實(shí)際吸收量為0.6umol/h說明光合作用等于呼吸作用強(qiáng)度，與圖乙中B和F點(diǎn)情況相似．
（5）實(shí)際CO₂消耗量：根據(jù)光合作用方程式得6CO₂：1葡萄糖，實(shí)際光合量用葡萄糖表示，為0.27umol/h，則實(shí)際CO₂消耗量為0.27×6=1.62，實(shí)際光合作用消耗的CO₂量=外界CO₂量×轉(zhuǎn)換率+呼吸CO₂釋放量（已知為0.6）=1.62，則計(jì)算出CO₂轉(zhuǎn)換率為0.85．
故答案為：
（1）葡萄糖（或糖類）     
（2）光照強(qiáng)度   CO₂濃度   激素調(diào)節(jié)    生長(zhǎng)素
（3）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體    
（4）B和F            
（5）0.85

點(diǎn)評(píng)：本題考查了光合作用和呼吸作用的關(guān)系以及影響光合作用的環(huán)境因素等方面的知識(shí)，要求考生具有一定的識(shí)圖分析能力、理解能力和數(shù)據(jù)處理能力，具有一定的難度．考生要能夠識(shí)記光合作用的呼吸作用過程中原則轉(zhuǎn)移的途徑，特別是水中的氧和二氧化碳中的碳；能夠識(shí)記細(xì)胞中產(chǎn)生[H]和ATP的場(chǎng)所；在分析表格時(shí)，明確實(shí)際光合量用葡萄糖表示，因此根據(jù)6CO₂：1葡萄糖，計(jì)算出二氧化碳的吸收，確定光照強(qiáng)度為1klx時(shí)，光合速率等于呼吸速率．