Question

某科研組對密閉大棚內番茄的光合作用與呼吸作用進行了研究．繪出了單株番茄光合作用強度與種植密度的關系圖（甲）和M點對應情況下的大棚內一天中的CO₂含量的變化圖（乙）．用紅外測量儀在恒溫不同光照下測得右表數據（實際光合量用葡萄糖表示）和植株呼吸作用釋放CO₂為0.6umol/h．請回答：

外界CO2濃度（umol/h） 實際光合量（umol/h）		1.2	2.4	3.6	4.8
光照強度	1klx	0.1	0.1	0.1	0.1
	2klx	0.27	0.44	0.61	0.78

（1）若給大棚中的番茄植株一定量的H₂¹⁸O，則在適宜光照下，一段時間后可在番茄植株葉片細胞中的

 

等有機物中檢測到¹⁸O．
（2）在甲圖中，與M點相比，N點限制單株光合作用強度的主要外界因素是

 

和

 

．研究中還發(fā)現，不僅單株番茄光合作用強度與種植密度呈負相關關系，番茄植株的生長也與種植密度呈負相關，番茄生長的調節(jié)方式是

 

，與番茄果實發(fā)育最密切的激素是

 

．
（3）在圖乙中DE段時，植株葉肉細胞中產生[H]和ATP的場所是

 

．
（4）當光照強度為1klx時，番茄植株的實際光合量都為0.1umol/h，這與圖乙中

 

點對應的光合作用情況類似．
（5）在一定濃度范圍內植物對CO₂的轉換率（單位時間內植物吸收的CO₂與外界CO₂濃度的比）為定值．光照強度為2klx實際光合量為0.27umol/h時，植物對CO₂的轉換率為

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析圖解：圖甲中看出，種植密度較稀時，植物單株光合作用強度較大；而過密時，會由于葉片之間相互遮擋，導致植物不能接受充分的陽光，并且植株通風效果不好，導致二氧化碳供應不足，最終使單株光合速率下降．
乙圖為M點對應情況下的大棚內一天中的CO₂含量的變化圖，圖中曲線上升時，表明光合作用小于呼吸作用或只進行呼吸作用；曲線下降時，表明光合作用大于呼吸作用；而圖中的B、F兩點時，二氧化碳含量達到平衡點，表明此時光合速率等于呼吸速率．

解答： 解：（1）給大棚中的番茄植株一定量的H₂¹⁸O，則在適宜光照下，首先會出現在氧氣中，然后會出現在有氧呼吸第三階段生成的水中；同時水可以作為呼吸作用的原料，即在有氧呼吸的第二階段與丙酮酸生成二氧化碳，然后二氧化碳參與光合作用的暗反應，最終可以出現在糖類中．
（2）與M點相比，N點由于種植過密，會由于葉片之間相互遮擋，導致植物不能接受充分的陽光；并且植株通風效果不好，導致二氧化碳供應不足，最終使單株光合速率下降．植物生長調節(jié)的方式是激素調節(jié)，其中生長素能夠促進果實的發(fā)育．
（3）DE段同時進行有氧呼吸和光合作用，產生[H]和ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體．
（4）當光照強度為1klx時，番茄植株的實際光合量都為0.1umol/h，由于實際光合量用葡萄糖表示，說明二氧化碳的實際吸收量為0.6umol/h說明光合作用等于呼吸作用強度，與圖乙中B和F點情況相似．
（5）實際CO₂消耗量：根據光合作用方程式得6CO₂：1葡萄糖，實際光合量用葡萄糖表示，為0.27umol/h，則實際CO₂消耗量為0.27×6=1.62，實際光合作用消耗的CO₂量=外界CO₂量×轉換率+呼吸CO₂釋放量（已知為0.6）=1.62，則計算出CO₂轉換率為0.85．
故答案為：
（1）葡萄糖（或糖類）     
（2）光照強度   CO₂濃度   激素調節(jié)    生長素
（3）細胞質基質、線粒體和葉綠體    
（4）B和F            
（5）0.85

點評：本題考查了光合作用和呼吸作用的關系以及影響光合作用的環(huán)境因素等方面的知識，要求考生具有一定的識圖分析能力、理解能力和數據處理能力，具有一定的難度．考生要能夠識記光合作用的呼吸作用過程中原則轉移的途徑，特別是水中的氧和二氧化碳中的碳；能夠識記細胞中產生[H]和ATP的場所；在分析表格時，明確實際光合量用葡萄糖表示，因此根據6CO₂：1葡萄糖，計算出二氧化碳的吸收，確定光照強度為1klx時，光合速率等于呼吸速率．