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．

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)

 

．
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．B→C時(shí)間段，葉綠體內(nèi)ADP的移動(dòng)方向是

 

，葉綠體內(nèi)C₃含量將

 

．圖中表示番茄光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等的點(diǎn)是

 

．
實(shí)驗(yàn)三：（圖丙）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，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）
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一張表格用于記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．（假設(shè)實(shí)驗(yàn)選定葉片數(shù)目為3）
（2）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

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．
分析圖2：圖2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：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．
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→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，因此C₃合成量減少，含量降低．葉綠體內(nèi)的ADP是暗反應(yīng)階段C₃還原過程中產(chǎn)生的，進(jìn)而可作為光反應(yīng)階段ATP合成的原料，因此其移動(dòng)方向是由葉綠體基質(zhì)向類囊體片層；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；
（1）在適宜光照下照射6小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取相等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)（假設(shè)實(shí)驗(yàn)選定葉片數(shù)目為3）并取其平均值，則相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格如下：

葉片編號(hào)	MA	MB
1
2
3
平均值

（2）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：
實(shí)驗(yàn)一：光照強(qiáng)度   CO2濃度    激素調(diào)節(jié)    生長(zhǎng)素   減慢 
實(shí)驗(yàn)二：由葉綠體基質(zhì)向類囊體片層   減少   B、D
實(shí)驗(yàn)三：（1）

葉片編號(hào)	MB	MA
1
2
3
平均值

（2）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．