题目内容

1.某研究小组用番茄进行光合作用和呼吸作用的实验,得到有关研究结果.结合所给材料,分析回答相关问题.

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主要外界因素是光照强度、CO2浓度.
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.乙图A、B、C、D、E五点中光合作用强度相对最高的点是C点,表示番茄光合作用和呼吸作用强度相等的点是B点和D点.(用图中字母表示)
实验三: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6h后,在A、B的对应部分截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为MA mg、MB mg.B叶片的生理活动状况相当于乙图中曲线的BD段,B叶片被截取部分的总光合作用强度为$\frac{(MB-MA)}{6}$mg/h.

分析 分析甲图:图甲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.
分析乙图:图乙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DE段,呼吸速率大于光合速率,所以大棚内CO2含量逐渐升高;BD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D点,光合速率等于呼吸速率.

解答 解: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: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$\frac{(MB-MA)}{6}$mg/h.
故答案为:
实验一:光照强度 CO2浓度 
实验二:C点 B点、D点 
实验三:BD $\frac{(MB-MA)}{6}$

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.

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