Question

【題目】番茄含有豐富的營養(yǎng)，據(jù)營養(yǎng)學(xué)家研究測定：每人每天食用50克-100克鮮番茄，即可滿足人體對幾種維生素和礦物質(zhì)的需要。為了進(jìn)一步了解番茄的生理特征，某興趣小組在一定濃度的CO2和適宜的溫度(25℃)下，測定番茄在不同光照條件下的光合速率,結(jié)果如下表。據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問題：

光合速率與呼吸速率相等時光照強(qiáng)度(klx)	光飽和時光照強(qiáng)度(klx)	光飽和時CO2吸收量(mg·100 cm-2葉·h-1)	黑暗條件下CO2釋放量(mg·100 cm-2葉·h-1)
3	9	32	8

（1）本實驗的自變量是________。當(dāng)光照強(qiáng)度超過9 klx時，番茄光合速率不再增加,此時限制番茄光合作用的主要外界因素是__________。

（2）當(dāng)光照強(qiáng)度為9 klx時，番茄的根細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場所有____________________。

（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為3 klx時，番茄固定的CO2的量為_______mg·100 cm-2葉·h-1；當(dāng)光照強(qiáng)度為9 klx時，番茄固定的CO2的量為_______mg·100 cm-2葉·h-1。

（4）下面甲圖表示種植番茄的密閉大棚內(nèi),一晝夜空氣中CO2含量的變化情況。由圖可知番茄開始進(jìn)行光合作用的時間是_______（填“早于6點”、“始于6點”或“晚于6點”）；BD段CO2相對含量顯著下降，影響其變化的主要環(huán)境因素是_____________；一天之中植物有機(jī)物積累量最多的時候是曲線中的___點（填字母）。與E點相比，F點C3的量___________。（填“增加”、“減少”或“相等”）

（5）乙圖表示空氣中CO2含量對番茄植株光合作用的影響，X、Y對應(yīng)的CO2含量下，葉綠體中[H]和ATP的生成速率的關(guān)系為_________（填“X>Y”、“X=Y”或“X<Y”）。

Answer 1

【答案】光照強(qiáng)度 CO2濃度 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 8 40 早于6點 光照強(qiáng)度 F 增加 X<Y

【解析】

1、本實驗的實驗?zāi)康氖菧y定番茄在不同光照條件下的光合速率，可知實驗自變量為不同光照強(qiáng)度，因變量為光合速率。

2、光補(bǔ)償點：指植物在一定的光照下，光合作用吸收的二氧化碳量等于呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳量時的光照強(qiáng)度，此時光合作用速率等于呼吸作用速率。

3、光飽和點：在一定的光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，植物的光合速率隨著光照強(qiáng)度的增加而增大，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定值后，光合速率不再增加，此時的光照強(qiáng)度為光飽和點。

4、凈光合速率=總光合速率-呼吸作用速率

(1)根據(jù)題干中“測定番茄在不同光照條件下的光合作用速率”可知，本實驗的自變量是光照強(qiáng)度。當(dāng)光照強(qiáng)度超過9klx時，番茄光合作用速率不再增加，由于此結(jié)果是在適宜溫度(25℃)條件下測定的，所以此時的外界限制因素主要是CO2濃度。

(2)光合作用和呼吸作用都能產(chǎn)生ATP。番茄的根細(xì)胞中沒有葉綠體，當(dāng)光照強(qiáng)度為9klx時，番茄的根細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。

(3)當(dāng)光照強(qiáng)度為3kx時，達(dá)到了光補(bǔ)償點，番茄固定的CO2的量等于黑暗條件下CO2釋放量，即8mg 100cm-2葉h-1。光照強(qiáng)度為9kx時，達(dá)到了光飽和點，番茄固定的CO2的量為光飽和時CO2吸收量與黑暗條件下CO2釋放量之和，即40mg100cm-2葉h-1。

(4)據(jù)圖分析，甲圖中B、F點植物光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，密閉大棚內(nèi)CO2含量既不增加也不減少。所以番茄開始進(jìn)行光合作用的時間是早于6點。BD段CO2相對含量顯著下降，影響其變化的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度。CO2含量降低表示番茄的浄光合速率大于0，當(dāng)CO2含量降低到F點之后，密閉大棚內(nèi)CO2含量隨即增加，凈光合速率開始小于0，所以一天之中植物有機(jī)物積累量最多的時候是曲線中的F點。與E點相比，F點光照強(qiáng)度減弱，光反應(yīng)產(chǎn)物減少，還原的C3減少，所以葉綠體內(nèi)的C3的量會增加。

(5)分析乙圖，X對應(yīng)的CO2含量低于Y，X對應(yīng)的暗反應(yīng)弱，影響光反應(yīng)，所以X、Y對應(yīng)的CO2含量下，葉綠體中[H]和ATP的生成速率的關(guān)系為X＜Y。