Question

某研究小組用番茄進(jìn)行光合作用和呼吸作用的實驗，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．

實驗一：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點相比，N點限制單株光合作用強(qiáng)度的主要外界因素是

 

、

 

．
實驗二：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．圖中光合作用強(qiáng)度相對最高的點是

 

（用圖中字母表示），表示番茄光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等的點是

 

．
實驗三：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6小時后，在A、B的對應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MAmg、MBmg．B葉片進(jìn)行的生理活動狀況相當(dāng)于乙圖中曲線的

 

 段，B葉片被截取部分的總光合作用強(qiáng)度為

 

 mg/h．

Answer 1

考點：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點和D點，光合速率等于呼吸速率．
分析丙圖：表示采用“半葉法”測定番茄葉片的光合作用強(qiáng)度．相同時間段內(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進(jìn)行．

解答： 解：實驗一：合理密植有利于植物合理的利用光照，同時能保證植物周圍環(huán)境中有充足的二氧化碳，N點與M點相比較，N點的種植密度過大，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．
實驗二：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，此時斜率最大，即二氧化碳濃度降低的速度最大，故C點光合作用強(qiáng)度最大；B、D兩點時，曲線的斜率為0，即二氧化碳濃度不變，此時光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等．
實驗三：（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，實驗開始時兩者的起始質(zhì)量相同（可設(shè)為a），則兩者的重量差M=M_B-M_A=（a+6小時內(nèi)光合作用合成量-6小時內(nèi)細(xì)胞呼吸消耗量）-（a-6小時內(nèi)細(xì)胞呼吸消耗量）=6小時內(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  

MB-MA

6

mg/h．
故答案為：
實驗一：光照強(qiáng)度       CO₂濃度
實驗二：C           B、D
實驗三：BD         

MB-MA

6

點評：本題以實驗為背景，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或各區(qū)段的含義，能分析題圖提取有效信息答題．