Question

(11分)在番茄的生产过程中，由于连续阴雨天气候，光照弱，易导致温室大棚内的番茄减产。为此，农技人员研究了在不同光照和含水量条件下，对番茄叶绿素a、b含量的和C₃的最大消耗速率及有机物含量的影响，获得如下结果。请回答：

光照强度	土壤含水量 （%）	叶绿素a含量和叶绿素b的含量比值	C3的最大消耗速率（umol·m^-2·s^-1)	有机物含量（g·L^-1）
正常光	80	4.46	31.7	1.9
40	3.97	25.4	1.6
弱光	80	4.07	11.2	1.2
40	3.73	11.8	1.4

（1)实验表明，在弱光条件下，对于吸收光能有更大的作用的是叶绿素__________，C₃最大消耗速率较小的主要原因是____________________________。在弱光、土壤含水量为60%的条件下，可以通过适当_________________________ (增加/减少)浇水提高番茄产量。

(2)研究人员还发现，在密闭的温室中栽培的番茄，即使光照、温度及水肥条件均适宜，番茄的光合速率仍然较低，其主要原因最可能是_________________________________。

(3)研究温度对番茄光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下表所示：

项目	5 ℃	10 ℃	20 ℃	25 ℃	30 ℃	35 ℃
光照下CO2吸收量(mg/h)	1.0	1.8	3.2	3.7	3.5	3.0
黑暗下CO2释放量(mg/h)	0.5	0.75	1.0	2.3	3.0	3.5

①假设呼吸作用昼夜不变，一昼夜中给植物光照12 h，在上述测定的___    __温度条件下，一昼夜光合作用积累有机物的量最多。

②请推测在上述条件下，若较长时间生活在_       ___温度条件下，番茄将会死亡。

右图T₀--T₁表示在适宜条件下生长的番茄幼苗叶绿体中某两种化合物（[H]、ADP、C₃或C₅），T₁--T₃表示改变某一条件条件后两种化合物含量的变化，若T₁时刻突然降低CO₂浓度则物质A、B分别指的               ，B升高的原因是                           。若T₁时刻突然降低光照强度，则物质A、B又分别指的是                            。

Answer

（1）b    光反应生成的ATP的[H]不足    减少

（2）CO2浓度过低

（3）①20℃      ②35℃以上

（4）C5和[H]     由于C3生成减少，暗反应消耗的[H]和ATP相应减少，而光反应仍产

生[H]（2分）     ADP和C3（2分）

【解析】

试题分析：（1）据题目表格提供的信息可知：在弱光条件下，叶绿素a含量和叶绿素b的含量比值较小情况下，C3的最大消耗速率较大，即光合速率较大，表明吸收光能有更大的作用的是叶绿素b; C3最大消耗速率较小的主要原因是弱光下光反应生成的ATP的[H]不足；在弱光条件下，土壤含水量40%有机物含量比80%高，因此，在弱光、土壤含水量为60%的条件下，可以通过适当减少浇水提高番茄产量。

（2）密闭的温室中CO2浓度过低，导致光合速率较低。

（3）①据题目表格提供的信息可知：光照下CO2吸收量(mg/h)表示净光合速率（实际光合速率-呼吸速率），黑暗下CO2释放量(mg/h)表示呼吸速率。一昼夜中给植物光照12 h，则积累有机物的量=12×净光合速率-12×呼吸速率=12×（净光合速率-呼吸速率），可知在20℃，净光合速率-呼吸速率=2.2最大，因此20℃一昼夜光合作用积累有机物的量最多。

②35℃时和35℃以上，净光合速率小于呼吸速率，就是植物不但不积累有机物，反而消耗有机物，番茄将会死亡。

（4）若T1时刻突然降低CO2浓度，则CO2固定减弱，随之C5积累，而生成的C3减少，导致C5还原减弱，[H]积累，因此曲线A、B分别指的是C5和[H]；B升高的原因是C5还原减弱，暗反应消耗的[H]和ATP相应减少，而光反应仍产生[H]；若T1时刻突然降低光照强度，则光反应强度降低，产生的[H]和ATP相应减少，而暗反应又在消耗ATP产生ADP，导致ADP直接积累，[H]和ATP相应减少，导致暗反应C5还原减弱，而CO2又不断固定生成C5，导致C5积累。

考点：本题考查光合作用和细胞呼吸相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力；能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。