Question

番茄喜温不耐热，适宜的生长温度为15℃-33℃。研究人员在实验室控制的条件下，研究夜间低温条件对番茄光合作用的影响。实验中白天保持25℃，从每日16:00时至次日6:00时，对番茄幼苗进行15℃（对照组）和6℃的降温处理，在实验的第0、3、6、9天的9:00进行相关指标的测定，结果如图1。图2为其叶片的气孔结构示意图。

（1）结果显示，夜间6℃处理后，番茄植株干重     （强于或低于）对照组。这表明低温处理对光合作用的抑制      （强于或低于）对呼吸作用的抑制。

（2）将番茄植株置于一个大型密封的玻璃容器中，在一定条件下给予充足的光照后，容器中CO₂的含量每小时减少了45毫克；放在黑暗条件下，容器中CO₂的含量每小时增加了20毫克；据实验测定，番茄植株在上述光照条件下每小时制造葡萄糖45毫克。在上述光照和黑暗条件下，番茄植株在光照条件下呼吸作用

       （强于或低于）黑暗条件

（3）图2中的保卫细胞中合成ATP的结构有            。图中箭头为细胞中水分流动的总方向，此时气孔关闭，推测此时保卫细胞可能处于      （填失水或吸水）状态；短时间内，保卫细胞中三碳化合物的含量变化是      （填增多或减少）。

Answer

（1）低于 强于

（2）强于

（3）细胞质基质、叶绿体、线粒体 失水 减少

【解析】

试题分析：（1）植株的干重＝光合作用制造的有机物－呼吸作用消耗的有机物，图1是从每日16:00时至次日6:00时，对番茄幼苗进行15℃（对照组）和6℃的降温处理的实验结果，该结果显示：夜间6℃处理后的番茄植株干重低于夜间15℃处理后的对照组，这表明低温处理对光合作用的抑制强于对呼吸作用的抑制。

（2）依题意可知：在一定条件下给予充足的光照后，容器中每小时CO2的减少量表示净光合作用速率＝45毫克，黑暗条件下，容器中每小时CO2的增加量了表示呼吸作用速率＝20毫克，而净光合作用速率＝实际光合作用速率－呼吸作用速率。番茄植株在上述光照条件下每小时制造葡萄糖45毫克，依据如下的光合作用反应式可推算出实际光合作用速率（以CO2的固定量表示）＝（6×44×45）÷180＝66毫克，进而推知呼吸作用速率＝66－45＝21毫克﹥黑暗条件下的呼吸作用速率（20毫克），番茄植株在光照条件下呼吸作用强于黑暗条件。

（3）图2中的保卫细胞含有叶绿体，既能进行光合作用，也能进行呼吸作用，因此合成ATP的结构有细胞质基质、叶绿体、线粒体。依题意“箭头为细胞中水分流动的总方向，此时气孔关闭”可推知：此时保卫细胞可能处于失水状态；气孔关闭会导致植物从外界环境吸收的CO2量减少，使CO2的固定过程减弱，因此短时间内，保卫细胞中三碳化合物的含量变化是减少。

考点：本题考查光合作用、呼吸作用的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，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结论的能力。