Question

12．某研究小組用番茄進行光合作用和呼吸作用的實驗，得到有關研究結果．結合所給材料，分析回答相關問題．

實驗一：探究單株番茄光合作用強度與種植密度的關系，結果如圖1甲所示．與M點相比，N點限制單株光合作用強度的主要外界因素是光照強度、二氧化碳濃度．
實驗二：測量種植番茄的密閉大棚內一晝夜空氣中的CO₂含量變化，結果如圖1乙所示．圖中光合作用強度相對最高的點是C，表示番茄光合作用和呼吸作用強度相等的點有BD．（用圖中字母表示）
實驗三：采用“半葉法”對番茄葉片的光合作用強度進行測定，其原理是（如圖2所示）：將對稱葉片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做處理，并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|和能量轉移．在適宜光照下照射6小時后，在A、B的對應部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為MA、MB，單位是mg．B葉片進行的生理活動狀況相當于乙圖中曲線的BD段，B葉片被截取部分的總光合作用強度為$\frac{1}{6}$（M_B-M_A）mg/h．

Answer 1

分析 分析圖1甲圖：圖甲表示種植密度對單株植物光合作用的影響．合理密植有利于植物合理的利用光照，并能保證植物周圍環(huán)境中有充足的二氧化碳．
分析圖1乙圖：圖乙為種植番茄的密閉大棚內一晝夜空氣中的CO₂含量變化．圖中AB段和DE段，呼吸速率大于光合速率，所以大棚內CO₂含量逐漸升高；BD段，光合速率大于呼吸速率，因此大棚內CO₂含量逐漸降低；B點和D點，光合速率等于呼吸速率．
分析圖2：圖2表示采用“半葉法”測定番茄葉片的光合作用強度．相同時間段內遮光部分只進行了細胞呼吸，而曝光部分細胞呼吸和光合作用同時進行

解答 解：實驗一：合理密植有利于植物合理的利用光照，同時能保證植物周圍環(huán)境中有充足的二氧化碳，N點與M點相比較，N點的種植密度過大，植株間的相互影響會導致光照減弱，同時也會導致植物周圍環(huán)境中的二氧化碳濃度降低，進而導致單株植物光合作用強度降低．
實驗二：圖乙中，二氧化碳濃度的變化是由光合作用和細胞呼吸共同作用的結果，其變化趨勢取決于兩者間的相對強度，B→C段，大棚內二氧化碳濃度不斷降低，直接影響了暗反應中二氧化碳的固定過程，此時斜率最大，即二氧化碳濃度降低的速度最大，故C點光合作用強度最大；B、D兩點時，曲線的斜率為0，即二氧化碳濃度不變，此時光合作用和呼吸作用強度相等．
實驗三：（圖丙）采用“半葉法”對番茄葉片的光合作用強度進行測定，其原理是：將對稱葉片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不做處理，并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|和能量轉移，相同時間段內遮光部分只進行了細胞呼吸，而曝光部分細胞呼吸和光合作用同時進行，故B葉片進行的生理活動狀況相當于乙圖中曲線的BD段，實驗開始時兩者的起始質量相同（可設為a），則兩者的重量差M=M_B-M_A=（a+6小時內光合作用合成量-6小時內細胞呼吸消耗量）-（a-6小時內細胞呼吸消耗量）=6小時內光合作用合成量，故B葉片被截取部分的總光合作用強度為$\frac{1}{6}$（M_B-M_A）mg/h．
故答案為：
實驗一：光照強度   二氧化碳濃度  
實驗二：C BD
實驗三：BD    $\frac{1}{6}$（M_B-M_A）

點評 本題以實驗為背景，以坐標曲線為載體，考查影響光合作用的因素及光合作用和細胞呼吸的綜合計算，要求考生識記光合作用和細胞呼吸的過程，掌握影響光合作用速率的因素，能準確判斷曲線圖中各點或各區(qū)段的含義，能分析題圖提取有效信息答題．