Question

某研究小組用番茄進(jìn)行光合作用和呼吸作用的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合所給材料，回答相關(guān)問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)一：探究單株番茄光合作用強(qiáng)度與種植密度的關(guān)系，結(jié)果如甲圖所示。與M點(diǎn)相比，N點(diǎn)限制單株光合作用強(qiáng)度的外界因素是          、          。

實(shí)驗(yàn)二：測(cè)量種植番茄的密閉大棚內(nèi)一晝夜空氣中的CO₂含量變化，結(jié)果如乙圖所示。B→C時(shí)間段，葉綠體內(nèi)ADP的移動(dòng)方向是            ，葉綠體內(nèi)C₃含量將            。圖中表示番茄光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等的點(diǎn)是            。

實(shí)驗(yàn)三：采用“半葉法”對(duì)番茄葉片的光合作用強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，其原理是：將對(duì)稱葉片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做處理，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射6小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為M_A、M_B，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度。

（1） 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一張表格用于記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（假設(shè)實(shí)驗(yàn)選定葉片數(shù)目為3）

 

 

 

 

 

 

（2） 若M=M_B-M_A，則M表示                                        。

Answer 1

實(shí)驗(yàn)一：光照強(qiáng)度    CO₂濃度

         實(shí)驗(yàn)二：由葉綠體基質(zhì)向類囊體片層     減少     B、D

         實(shí)驗(yàn)三：（1）

葉片編號(hào)	MB	MA
1
2
3
平均值

   （2） B葉片被截取部分在6小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量

解析:

本題以實(shí)驗(yàn)為背景，以坐標(biāo)曲線為載體，考查影響光合作用的因素及光合作用和細(xì)胞呼吸的綜合計(jì)算，屬于考綱綜合運(yùn)用層次。圖甲表示種植密度對(duì)單株植物光合作用的影響，合理密植有利于植物合理的利用光照和保證植物周圍環(huán)境中充足的二氧化碳；在曲線上N點(diǎn)與M點(diǎn)相比較，N點(diǎn)的種植密度過(guò)大而導(dǎo)致了單株植物光合作用強(qiáng)度降低，是因?yàn)橹仓觊g的相互影響導(dǎo)致了光照減弱及植物周圍環(huán)境中的二氧化碳濃度降低。

圖乙中，二氧化碳濃度的變化是由光合作用和細(xì)胞呼吸共同作用的結(jié)果，其變化趨勢(shì)取決于兩者間的相對(duì)強(qiáng)度。在B、D點(diǎn)曲線的斜率為0，即二氧化碳濃度不變，光合作用和呼吸作用強(qiáng)度相等。而B(niǎo)→C段二氧化碳濃度不斷降低，直接影響了暗反應(yīng)二氧化碳固定過(guò)程，因此C₃合成量減少，含量降低。葉綠體內(nèi)的ADP是在暗反應(yīng)C₃還原過(guò)程中產(chǎn)生的，進(jìn)而可作為光反應(yīng)ATP合成的原料，因此其移動(dòng)方向是由葉綠體基質(zhì)向類囊體片層，這與光合作用的強(qiáng)度無(wú)關(guān)。

在試驗(yàn)三中，相同時(shí)間段內(nèi)遮光部分只進(jìn)行了細(xì)胞呼吸，而曝光部分細(xì)胞呼吸和光合作用同時(shí)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)兩者的起始質(zhì)量相同（可設(shè)為a），則兩者的重量差M=M_B-M_A=（a+6小時(shí)內(nèi)光合作用合成量-6小時(shí)內(nèi)細(xì)胞呼吸消耗量）-（a-6小時(shí)內(nèi)細(xì)胞呼吸消耗量）=6小時(shí)內(nèi)光合作用合成量。