Question

6．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)，得到有關(guān)研究結(jié)果．結(jié)合所給材料，分析回答相關(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)度的主要外界因素是光照強(qiáng)度、CO₂濃度．
（2）實(shí)驗(yàn)二　測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．乙圖A、B、C、D、E五點(diǎn)中光合作用強(qiáng)度相對最高的點(diǎn)是C點(diǎn)，表示番茄光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等的點(diǎn)是B點(diǎn)、D點(diǎn)．（用圖中字母表示）
（3）實(shí)驗(yàn)三　采用“半葉法”對番茄葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測定，其原理是：將對稱葉片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做處理，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4h后（溫度也適宜），在A、B的對應(yīng)部分截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA mg、MB mg．B葉片的生理活動狀況相當(dāng)于乙圖中曲線的BD段，B葉片被截取部分的總光合作用強(qiáng)度為$\frac{{M}_{B}{-M}_{A}}{4}$mg/h．

Answer 1

分析 分析甲圖：圖甲表示種植密度對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．
分析圖2：圖2表示采用“半葉法”測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：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導(dǎo)致光照減弱，同時(shí)也會導(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．
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，其變化趨勢取決于兩者間的相對強(qiáng)度，B→C段，大棚內(nèi)二氧化碳濃度不斷降低，直接影響了暗反應(yīng)中二氧化碳的固定過程，此時(shí)斜率最大，即二氧化碳濃度降低的速度最大，故C點(diǎn)光合作用強(qiáng)度最大；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．
實(shí)驗(yàn)三：（圖丙）采用“半葉法”對番茄葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測定，其原理是：將對稱葉片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移，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，故B葉片進(jìn)行的生理活動狀況相當(dāng)于乙圖中曲線的BD段，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+4小時(shí)內(nèi)光合作用合成量-4小時(shí)內(nèi)細(xì)胞呼吸消耗量）-（a-4小時(shí)內(nèi)細(xì)胞呼吸消耗量）=4小時(shí)內(nèi)光合作用合成量，故B葉片被截取部分的總光合作用強(qiáng)度為$\frac{{M}_{B}{-M}_{A}}{4}$mg/h．
故答案為：
（1）光照強(qiáng)度  CO₂濃度  
（2）C點(diǎn)    B點(diǎn)、D點(diǎn)   
（3）BD    $\frac{{M}_{B}{-M}_{A}}{4}$

點(diǎn)評 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．