Question

（9 分）某研究小组用番茄进行光合作用和呼吸作用的实验，结合所给材料，回答相关问题。

实验一：探究单株番茄光合作用强度与种植密度的关系，结果如甲图所示，与M点相比，N点限制单株光合作用强度的外界因素是      、      。

实验二：测量种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化，结果如乙图所示，B→C时间段，叶绿体内ADP的移动方向是      ，叶绿体内C₃含量将      ．图中表示番茄光合作用和呼吸作用强度相等的点是      ．

实验三：（图丙）采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，其原理是：将对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移．在适宜光照下照射6小时后，在A、B 的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/（dm2•h）

实验步骤如下：

（1）请设计一张表格用于记录实验数据（假设实验选定叶片数目为3）

（2）若M=MB﹣MA，则M表示      ．

Answer

（9分，除标注外，每空1分）

实验一：光照强度 CO2浓度

实验二：由叶绿体基质向类囊体薄膜 减少 B、D

实验三：（1）（2分）

叶片编号

MB

MA

1

2

3

平均值

（2）B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量（2分）

【解析】

试题分析：实验一：合理密植有利于植物合理的利用光照，同时能保证植物周围环境中有充足的二氧化碳，N点与M点相比较，N点的种植密度过大，植株间的相互影响会导致光照减弱，同时也会导致植物周围环境中的二氧化碳浓度降低，进而导致单株植物光合作用强度降低。

实验二：图乙中，二氧化碳浓度的变化是由光合作用和细胞呼吸共同作用的结果，其变化趋势取决于两者间的相对强度，B→C段，大棚内二氧化碳浓度不断降低，直接影响了暗反应中二氧化碳的固定过程，此时斜率最大，即二氧化碳浓度降低的速度最大，故C点光合作用强度最大；B、D两点时，曲线的斜率为0，即二氧化碳浓度不变，此时光合作用和呼吸作用强度相等。

实验三：（图丙）采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定，其原理是：将对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移，相同时间段内遮光部分只进行了细胞呼吸，而曝光部分细胞呼吸和光合作用同时进行，故B叶片进行的生理活动状况相当于乙图中曲线的BD段，实验开始时两者的起始质量相同（可设为a），则两者的重量差M=MB-MA=（a+6小时内光合作用合成量-6小时内细胞呼吸消耗量）-（a-6小时内细胞呼吸消耗量）=6小时内光合作用合成量，故B叶片被截取部分的总光合作用强度为（MB-MA）/6mg/h。M表示B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。

考点：本题考查光合作用和呼吸作用的实验的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。