Question

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下表数据（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．（实际光合作用消耗的CO₂量=外界CO₂量×转换率+呼吸CO₂释放量）；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）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

 

．番茄植株分别在图中N、B、F时，限制其光合作用强度的主要外界因素中，共同的因素是

 

．
（2）在番茄的叶肉细胞中，光合作用产生O₂的场所，呼吸作用消耗O₂的场所是

 

，光合作用产生的[H]来自

 

化合物，有氧呼吸（以葡萄糖为呼吸底物）产生的[H]来自

 

化合物．
（3）若给大棚中的番茄植株浇灌H₂¹⁸O，24小时后检测，发现空气中含有¹⁸O，空气中含有¹⁸O的物质是

 

．若给大棚中的番茄植株一定量的¹⁴CO₂，则在适宜光照下，¹⁴C首先会出现在番茄植株叶片的叶肉细胞中的

 

化合物中．
（4）在图乙中G点时，植株叶肉细胞中产生[H]和ATP的场所是

 

；DE段曲线形成的直接原因是

 

（5）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．此时光合作用速率

 

呼吸作用速率．
（6）当光照强度为2Klx时，当实际光合量为0.27umol/h，植物从外界吸收CO₂为

 

umol/h，植物对外界CO₂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,有氧呼吸的过程和意义

专题：

分析：分析图1：图1表示种植密度对单株植物光合作用的影响．合理密植有利于植物合理的利用光照，并能保证植物周围环境中有充足的二氧化碳．
分析图2：图2为种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化．图中AB段和FG段，呼吸速率大于光合速率，所以大棚内CO₂含量逐渐升高；BF段，光合速率大于呼吸速率，因此大棚内CO₂含量逐渐降低；B点和F点，光合速率等于呼吸速率．

解答： 解：（1）根据图1纵横坐标可知单株番茄光合作用强度随种群密度的增大而减弱．番茄植株在图1、图2中N时，随种植密度增大，光照强度减弱，光合速率下降；B时，随光照强度增强光合速率增大；F时岁光照强度减弱光合速率下降，所以这三点的限制因素都为光照强度．
（2）在番茄的叶肉细胞中，光合作用产生的[H]来自是在光反应阶段，反应的场所是类囊体薄膜，来自于水，有氧呼吸（以葡萄糖为呼吸底物）产生的[H]来自有氧呼吸的第一第二阶段，来自化合物葡萄糖和水．
（3）若大棚中的番茄植株浇灌H₂¹⁸O，24小时后检测，H₂¹⁸O既能参与有氧呼吸又能参与光合作用，有氧呼吸中二氧化碳中的氧就来源于水，光合作用中水中的氧，全部形成了氧气，故发现空气中含有¹⁸O，空气中含有¹⁸O的物质有二氧化碳和氧气，若给大棚中的番茄植株一定量的¹⁴CO₂，则在适宜光照下，¹⁴C首先会参与光合作用的暗反应阶段，与C₅反应产生C₃化合物．
（4）乙中G点时，植株叶肉细胞中产生[H]和ATP的场所是细胞质基质、线粒体；DE段曲线二氧化碳下降速率减慢，形成的直接原因是气孔关闭，二氧化碳的吸收减少． 
（5）当光照强度为1klx时，番茄植株的实际光合量都为0.1μmol/h，由于实际光合量用葡萄糖表示，此时实际光合量用二氧化碳的吸收量来表示应为0.6μmol/h，则有实际光合量=呼吸CO₂释放量，这与图2中B、F点对应的光合作用情况类似．
（6）当光照强度为2klx，实际光合量为0.27μmol/h时，此时实际光合量用二氧化碳的吸收量来表示应为0.27×6=1.62μmol/h，此时植物从外界吸收CO₂=实际光合量-呼吸CO₂释放量=1.62-0.6=1.02μmol/h，植物对外界CO₂转换率为植物从外界吸收CO₂/外界CO₂量=1.02÷1.2=0.85．
故答案为：（1）光照强度、CO₂浓度  光照强度
（2）线粒体内膜   水    水和葡萄糖
（3）二氧化碳和氧气     三碳（C₃）
（4）细胞质基质、线粒体  叶绿体中（或细胞内，或细胞间）CO₂浓度低
（5）B和F  等于
（6）1.02    0.85

点评：本题以实验为背景，以坐标曲线为载体，考查影响光合作用的因素及光合作用和细胞呼吸的综合计算，要求考生识记光合作用和细胞呼吸的过程，掌握影响光合作用速率的因素，能准确判断曲线图中各点或各区段的含义，能分析题图提取有效信息答题．