Question

【題目】對(duì)農(nóng)作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指導(dǎo)我們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果，請(qǐng)回答相關(guān)問題。

（1）圖1表示植物葉肉細(xì)胞內(nèi)兩個(gè)重要生理過程中C、H、O的變化．請(qǐng)據(jù)圖回答：

①圖中甲、乙生理過程所發(fā)生的場(chǎng)所分別是 、 。

②在光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程中，魯賓和卡門探明了O2的來源，卡爾文探明了卡爾文循環(huán)途徑。以上科學(xué)家在研究中都使用了 技術(shù)，請(qǐng)用箭頭表示暗反應(yīng)過程中14C的轉(zhuǎn)移途徑：14CO2→ 。

（2）由圖2可推知，與P點(diǎn)相比，Q點(diǎn)限制番茄單株光合作用強(qiáng)度的外界因素最可能是 、 。

（3）種植番茄的密閉大棚內(nèi)，一晝夜空氣中的CO2含量變化如圖3所示。若番茄長(zhǎng)期處于圖3所示的環(huán)境條件下，其能否正常生長(zhǎng)？ ，原因是 。圖3曲線中表示番茄光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等的點(diǎn)為 （圖中字母表示），含有機(jī)物最多的點(diǎn)為 （圖中字母表示）。在圖3的B→D段，葉綠體內(nèi)ADP的移動(dòng)方向?yàn)?/span> 。

（4）將對(duì)稱葉片左側(cè)遮光右側(cè)曝光（如圖4），并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种�間的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射12小時(shí)后，從兩側(cè)截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為a和b（單位：g）。

則12小時(shí)內(nèi)右側(cè)截取部分光合作用制造的有機(jī)物總量為 g（用字母表示）。

Answer 1

【答案】（1）①葉綠體 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 ②同位素標(biāo)記法 14C3→（14CH2O）

（2）光照強(qiáng)度 C02濃度

（3）能 一晝夜C02濃度降低，說明有有機(jī)物積累 BD D 從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜

（4）b-a

（5）單位時(shí)間內(nèi)上浮葉圓片的數(shù)量（浮起相同數(shù)目葉圓片所需時(shí)間）

【解析】

試題分析：（1）①分析圖1 可知，甲是光合作用的過程，場(chǎng)所是葉綠體，乙是呼吸作用的過程，場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。②魯賓和卡門通過同位素示蹤法證明光合作用釋放的O2來源水，設(shè)立的一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)：H218O和CO2，H2O和C18O2．，卡爾文通過同位素示蹤法探究CO2的固定過程中碳元素的轉(zhuǎn)移途徑為14CO2→C3→（CH2O）。

（2）由圖2可知隨種植密度增大，田間的通風(fēng)、透光條件都變差，故與P點(diǎn)比，限制Q點(diǎn)光合強(qiáng)度的外界因素是光照、CO2濃度．

（3）圖中B點(diǎn)和D點(diǎn)為二氧化碳的平衡點(diǎn)，此時(shí)光合速率等于呼吸速率；BD段，植物的光合作用和呼吸作用同時(shí)進(jìn)行，在6～18h之間二氧化碳之所以不斷下降，是因?yàn)楣夂献饔脧?qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，導(dǎo)致吸收的CO2多于產(chǎn)生的CO2．比較圖中的A點(diǎn)和E點(diǎn)，可以看出一晝夜后即E點(diǎn)的二氧化碳濃度降低，該二氧化碳用于合成有機(jī)物儲(chǔ)存于植物體中，因此表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象．D點(diǎn)后，二氧化碳濃度增加，說明呼吸強(qiáng)度大于光合強(qiáng)度，故積累有機(jī)物最多的點(diǎn)是D點(diǎn)。

4）照光與不照光部分的生理過程中差別是光合作用是否進(jìn)行，但同時(shí)它們都進(jìn)行呼吸作用，b=葉片原重量+總光合作用-呼吸消耗，a=葉片原重量-呼吸消耗，因此b-a=總光合作用。

（5）該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度或燈泡距燒杯的距離，因變量應(yīng)該是反映光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)是葉片上浮速率或一定時(shí)間內(nèi)圓葉片浮起的數(shù)量，而影響光合作用強(qiáng)度的其他因素都是無關(guān)變量。