Question

某研究小組用番茄進行光合作用和呼吸作用的實驗，結(jié)合所給材料，回答相關(guān)問題．

實驗一：探究單株番茄光合作用強度與種植密度的關(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度的外界因素是

 

、

 

．實驗還發(fā)現(xiàn)，不僅單株番茄光合作用強度與種植密度呈負相關(guān)關(guān)系，番茄植株的生長也與種植密度呈負相關(guān)，番茄生長的調(diào)節(jié)方式是

 

，與番茄果實發(fā)育關(guān)系最密切的是

 

，環(huán)境溫度降低時，該物質(zhì)運輸速度會

 

．
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．B→C時間段，葉綠體內(nèi)ADP的移動方向是

 

，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度相等的點是

 

．
實驗三：（圖丙）采用“半葉法”對番茄葉片的光合作用強度進行測定，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?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M_A、M_B，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計算出該葉片的光合作用強度，其單位是mg/（dm²?h）
實驗步驟如下：
（1）請設(shè)計一張表格用于記錄實驗數(shù)據(jù)．（假設(shè)實驗選定葉片數(shù)目為3）
（2）若M=M_B-M_A，則M表示

 

．

Answer 1

考點：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．
分析圖2：圖2表示采用“半葉法”測定番茄葉片的光合作用強度．相同時間段內(nèi)遮光部分只進行了細胞呼吸，而曝光部分細胞呼吸和光合作用同時進行．

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致光照減弱，同時也會導致植物周圍環(huán)境中的二氧化碳濃度降低，進而導致單株植物光合作用強度降低．植物生長的調(diào)節(jié)方式只有激素調(diào)節(jié)，所以番茄生長的調(diào)節(jié)方式是激素調(diào)節(jié)，與番茄果實發(fā)育關(guān)系最密切的是生長素，生長素的運輸方式為極性運輸，是一種主動運輸，環(huán)境溫度降低時，細胞呼吸降低，能量產(chǎn)生減少，所以該物質(zhì)運輸速度會減慢．
實驗二：圖乙中，二氧化碳濃度的變化是由光合作用和細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，進而可作為光反應(yīng)階段ATP合成的原料，因此其移動方向是由葉綠體基質(zhì)向類囊體片層；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度相等．
實驗三；
（1）在適宜光照下照射6小時后，在A、B的對應(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)實驗選定葉片數(shù)目為3）并取其平均值，則相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)記錄表格如下：

葉片編號	MA	MB
1
2
3
平均值

（2）相同時間段內(nèi)遮光部分只進行了細胞呼吸，而曝光部分細胞呼吸和光合作用同時進行．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)細胞呼吸消耗量）-（a-6小時內(nèi)細胞呼吸消耗量）=6小時內(nèi)光合作用合成量．
故答案為：
實驗一：光照強度   CO2濃度    激素調(diào)節(jié)    生長素   減慢 
實驗二：由葉綠體基質(zhì)向類囊體片層   減少   B、D
實驗三：（1）

葉片編號	MB	MA
1
2
3
平均值

（2）B葉片被截取部分在6小時內(nèi)光合作用合成的有機物總量

點評：本題以實驗為背景，以坐標曲線為載體，考查影響光合作用的因素及光合作用和細胞呼吸的綜合計算，要求考生識記光合作用和細胞呼吸的過程，掌握影響光合作用速率的因素，能準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．