Question

某科研组对密闭大棚内番茄的光合作用与呼吸作用进行了研究．绘出了单株番茄光合作用强度与种植密度的关系图（甲）和M点对应情况下的大棚内一天中的CO₂含量的变化图（乙）．用红外测量仪在恒温不同光照下测得右表数据（实际光合量用葡萄糖表示）和植株呼吸作用释放CO₂为0.6umol/h．请回答：

外界CO2浓度（umol/h） 实际光合量（umol/h）		1.2	2.4	3.6	4.8
光照强度	1klx	0.1	0.1	0.1	0.1
	2klx	0.27	0.44	0.61	0.78

（1）若给大棚中的番茄植株一定量的H₂¹⁸O，则在适宜光照下，一段时间后可在番茄植株叶片细胞中的

 

等有机物中检测到¹⁸O．
（2）在甲图中，与M点相比，N点限制单株光合作用强度的主要外界因素是

 

和

 

．研究中还发现，不仅单株番茄光合作用强度与种植密度呈负相关关系，番茄植株的生长也与种植密度呈负相关，番茄生长的调节方式是

 

，与番茄果实发育最密切的激素是

 

．
（3）在图乙中DE段时，植株叶肉细胞中产生[H]和ATP的场所是

 

．
（4）当光照强度为1klx时，番茄植株的实际光合量都为0.1umol/h，这与图乙中

 

点对应的光合作用情况类似．
（5）在一定浓度范围内植物对CO₂的转换率（单位时间内植物吸收的CO₂与外界CO₂浓度的比）为定值．光照强度为2klx实际光合量为0.27umol/h时，植物对CO₂的转换率为

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：分析图解：图甲中看出，种植密度较稀时，植物单株光合作用强度较大；而过密时，会由于叶片之间相互遮挡，导致植物不能接受充分的阳光，并且植株通风效果不好，导致二氧化碳供应不足，最终使单株光合速率下降．
乙图为M点对应情况下的大棚内一天中的CO₂含量的变化图，图中曲线上升时，表明光合作用小于呼吸作用或只进行呼吸作用；曲线下降时，表明光合作用大于呼吸作用；而图中的B、F两点时，二氧化碳含量达到平衡点，表明此时光合速率等于呼吸速率．

解答： 解：（1）给大棚中的番茄植株一定量的H₂¹⁸O，则在适宜光照下，首先会出现在氧气中，然后会出现在有氧呼吸第三阶段生成的水中；同时水可以作为呼吸作用的原料，即在有氧呼吸的第二阶段与丙酮酸生成二氧化碳，然后二氧化碳参与光合作用的暗反应，最终可以出现在糖类中．
（2）与M点相比，N点由于种植过密，会由于叶片之间相互遮挡，导致植物不能接受充分的阳光；并且植株通风效果不好，导致二氧化碳供应不足，最终使单株光合速率下降．植物生长调节的方式是激素调节，其中生长素能够促进果实的发育．
（3）DE段同时进行有氧呼吸和光合作用，产生[H]和ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体．
（4）当光照强度为1klx时，番茄植株的实际光合量都为0.1umol/h，由于实际光合量用葡萄糖表示，说明二氧化碳的实际吸收量为0.6umol/h说明光合作用等于呼吸作用强度，与图乙中B和F点情况相似．
（5）实际CO₂消耗量：根据光合作用方程式得6CO₂：1葡萄糖，实际光合量用葡萄糖表示，为0.27umol/h，则实际CO₂消耗量为0.27×6=1.62，实际光合作用消耗的CO₂量=外界CO₂量×转换率+呼吸CO₂释放量（已知为0.6）=1.62，则计算出CO₂转换率为0.85．
故答案为：
（1）葡萄糖（或糖类）     
（2）光照强度   CO₂浓度   激素调节    生长素
（3）细胞质基质、线粒体和叶绿体    
（4）B和F            
（5）0.85

点评：本题考查了光合作用和呼吸作用的关系以及影响光合作用的环境因素等方面的知识，要求考生具有一定的识图分析能力、理解能力和数据处理能力，具有一定的难度．考生要能够识记光合作用的呼吸作用过程中原则转移的途径，特别是水中的氧和二氧化碳中的碳；能够识记细胞中产生[H]和ATP的场所；在分析表格时，明确实际光合量用葡萄糖表示，因此根据6CO₂：1葡萄糖，计算出二氧化碳的吸收，确定光照强度为1klx时，光合速率等于呼吸速率．