Question

5．番茄是人們?nèi)粘Ｉ�活中熟悉的一種蔬菜，請分析回答以下與番茄有關(guān)的問題：
Ⅰ（1）在適宜溫度下，采用完全營養(yǎng)液培養(yǎng)番茄幼苗，研究營養(yǎng)液中氧含量變化對K⁺吸收速率的影響，實驗結(jié)果如圖1．

據(jù)圖回答，番茄幼苗根系細(xì)胞吸收K⁺的方式是主動運(yùn)輸，圖中ab段為此提供的依據(jù)是隨著含氧量的增加，對鉀離子的吸收速率加快，表明該過程需要能量．
（2）在培養(yǎng)一段時間后，檢測到營養(yǎng)液中留存的Ca²⁺較多而NO₃^-較少，這一差異與根細(xì)胞膜上載體蛋白有關(guān)．
（3）疏于管理，番茄根細(xì)胞由于培養(yǎng)液通氣不足而無氧呼吸，釋放出的能量減少，因為葡萄糖中其余的能量存留在酒精中．
Ⅱ為研究提高大棚內(nèi)CO₂濃度對番茄光合作用的影響，測得自然種植的大棚和人工一次性施加CO₂的大棚內(nèi)番茄光合速率變化曲線如圖2．請據(jù)圖回答：
（1）7-8時限制光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，此時葉肉細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的部位有葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
（2）分析兩條曲線的變化規(guī)律可知人工施加CO₂的最佳時間是8時，兩大棚同時通風(fēng)時間為10時．
（3）圖中陰影部分面積表示人工施加二氧化碳后，番茄多積累的有機(jī)物量．在夜間適當(dāng)降低大棚內(nèi)溫度也可提高產(chǎn)量，原因是降低有氧呼吸消耗的能量．
（4）若在某株番茄植株的葉片上涂上一薄層凡士林油，光合作用的速率會大幅度下降，這一做法主要限制了光合作用的暗反應(yīng)階段．
（5）除光照強(qiáng)度、溫度等因素外，光合速率還受多種元素的影響，例如氮元素是光合作用過程中各種酶以及ATP與NADP等物質(zhì)的重要組成成分（至少寫出2種）．

Answer 1

分析 圖1由營養(yǎng)液中氧含量變化對K⁺吸收速率的影響的圖解可知，K⁺的吸收速率隨氧含量的增加而增加，說明K⁺吸收需要消耗能量，是一個主動運(yùn)輸?shù)倪^程；番茄植物進(jìn)行無氧呼吸會產(chǎn)生水、二氧化碳和酒精；圖2為自然種植的大棚和人工一次性施加CO₂的大棚內(nèi)番茄光合速率變化曲線，從8點～13點，人工一次性施加CO₂的大棚內(nèi)番茄光合速率快于自然種植的大棚，光合作用分光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段主要是葉綠體吸收光能分解水產(chǎn)生氧氣和能量，暗反應(yīng)階段主要是葉綠體基質(zhì)固定二氧化碳產(chǎn)生有機(jī)物；氮元素是形成酶和ATP、NADP等物質(zhì)的組成成分，這些物質(zhì)在光合作用過程中都很重要．據(jù)此回答以下問題：

解答 解：Ⅰ（1）由圖1可以看到，隨后含氧量的增加，番茄對鉀離子的吸收速率在加快，故是一種需要氧氣產(chǎn)生能量進(jìn)行耗能的活動，為主動運(yùn)輸．
（2）根據(jù)題目所描述的，該活動是一種具有選擇性運(yùn)輸?shù)倪^程，需要載體蛋白的參與．
（3）番茄進(jìn)行無氧呼吸會產(chǎn)生水、二氧化碳和酒精，除釋放的能量，剩余儲存在酒精中．
Ⅱ（1）7-8時限制光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度；7-8時有機(jī)物的積累速率大于0，說明此時葉肉細(xì)胞同時進(jìn)行光合作用和呼吸作用，因此7-8時細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的部位有葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
（2）從8點開始，人工一次性施加CO₂的大棚內(nèi)番茄光合速率快于自然種植的大棚，說明人工施加CO₂的最佳時間是8時；10點后自然種植的大棚內(nèi)番茄光合速率明顯加快，而人工一次性施加CO₂的大棚內(nèi)番茄光合速率因CO₂濃度降低而明顯下降，因此兩大棚同時通風(fēng)時間為10時．
（3）圖中陰影部分面積表示人工施加CO₂后，番茄多積累有機(jī)物的量．在夜間植物不能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，同時還會進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物，若適當(dāng)降低大棚內(nèi)溫度可以降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，減少有機(jī)物的消耗．
（4）涂抹凡士林會阻礙葉孔吸收二氧化碳，從而影響光合作用的暗反應(yīng)階段．
（5）氮元素是形成酶和ATP、NADP等物質(zhì)的組成成分，這些物質(zhì)在光合作用過程中都很重要．
故答案為：
Ⅰ（1）主動運(yùn)輸 隨著含氧量的增加，對鉀離子的吸收速率加快 能量
（2）載體蛋白
（3）酒精
Ⅱ（1）光照強(qiáng)度 葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
（2）8時 10時
（3）人工施加二氧化碳后，番茄多積累的有機(jī)物量 降低有氧呼吸消耗的能量
（4）暗反應(yīng)
（5）ATP、NADP

點評 本題結(jié)合曲線圖，考查光合作用和呼吸作用的綜合應(yīng)用，要求考生識記光合作用過程和呼吸作用過程，掌握影響光合速率的環(huán)境因素，知道呼吸作用，特別是有氧呼吸的生理意義，能分析曲線圖提取有效信息答題，并能得出正確．