Question

【題目】對農作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指導我們的農業生產。下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關實驗及其結果，請回答相關問題。

（1）圖1表示植物葉肉細胞內兩個重要生理過程中C、H、O的變化．請據圖回答：

①圖中甲、乙生理過程所發生的場所分別是 、 。

②在光合作用的發現歷程中，魯賓和卡門探明了O2的來源，卡爾文探明了卡爾文循環途徑。以上科學家在研究中都使用了 技術，請用箭頭表示暗反應過程中14C的轉移途徑：14CO2→ 。

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

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

（4）將對稱葉片左側遮光右側曝光（如圖4），并采用適當的方法阻止兩部分之間的物質和能量的轉移。在適宜光照下照射12小時后，從兩側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小時內右側截取部分光合作用制造的有機物總量為 g（用字母表示）。

Answer 1

【答案】（1）①葉綠體 細胞質基質和線粒體 ②同位素標記法 14C3→（14CH2O）

（2）光照強度 C02濃度

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

（4）b-a

（5）單位時間內上浮葉圓片的數量（浮起相同數目葉圓片所需時間）

【解析】

試題分析：（1）①分析圖1 可知，甲是光合作用的過程，場所是葉綠體，乙是呼吸作用的過程，場所是細胞質基質和線粒體。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，設立的一組對照實驗：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、透光條件都變差，故與P點比，限制Q點光合強度的外界因素是光照、CO2濃度．

（3）圖中B點和D點為二氧化碳的平衡點，此時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進行，在6～18h之間二氧化碳之所以不斷下降，是因為光合作用強度大于呼吸作用強度，導致吸收的CO2多于產生的CO2．比較圖中的A點和E點，可以看出一晝夜后即E點的二氧化碳濃度降低，該二氧化碳用于合成有機物儲存于植物體中，因此表現出生長現象．D點后，二氧化碳濃度增加，說明呼吸強度大于光合強度，故積累有機物最多的點是D點。

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行，但同時它們都進行呼吸作用，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）該實驗的自變量是光照強度或燈泡距燒杯的距離，因變量應該是反映光合作用強度的指標是葉片上浮速率或一定時間內圓葉片浮起的數量，而影響光合作用強度的其他因素都是無關變量。