Question

某學(xué)習(xí)小組以番茄為研究對象，完成下列實(shí)驗(yàn)，
實(shí)驗(yàn)1：利用人工氣候室分別設(shè)置2種CO₂濃度和2種施氮量的實(shí)驗(yàn)處理；實(shí)驗(yàn)番茄分為四組，每組種植10盆，在番茄開花期利用光合作用測定儀，于晴天上午8：30-11：30連續(xù)7天進(jìn)行光合速率（Pn）的測定，結(jié)果如圖1所示．
實(shí)驗(yàn)2：在一定濃度的CO₂和適當(dāng)溫度條件下，測定植物葉片在不同光照條件下的光合作用速率，結(jié)果如圖2所示，圖3是表示植物一個(gè)細(xì)胞中相關(guān)生理過程示意圖．
（1）實(shí)驗(yàn)1的目的是

 

．
（2）由圖1結(jié)果可知，最有利于番茄光合作用的組合是

 

，氮是光合作用中

 

等物質(zhì)的組成成分，（至少寫二種）
（3）根據(jù)圈2，當(dāng)光照強(qiáng)度為6klx時(shí)，該番茄每100cm²葉片每小時(shí)固定的CO₂是_

 

mg，若光照強(qiáng)度為4klx，光照10小時(shí)，黑暗14小時(shí)，該番茄植株

 

（能或不能）正常生長．
（4）若該番茄葉肉細(xì)胞為圖2中的d點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，圖3中能表示O₂去向的字母是

 

．
（5）在圖2中c點(diǎn)所示的條件下，番茄根尖的分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場所是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,有氧呼吸的過程和意義

專題：

分析：影響光合作用的環(huán)境因素包括：光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度、含水量以及礦質(zhì)元素的含量等．
分析圖1，實(shí)驗(yàn)中的變量包括：兩種CO₂濃度和兩種施氮量．分析時(shí)利用單一變量進(jìn)行分析：在二氧化碳濃度相同時(shí)，200mgkg^-1施氮量的光合速率均高于施氮量為0的；在施氮量相同時(shí)，高大氣CO₂濃度均高于正常大氣CO₂濃度．
分析圖2，實(shí)驗(yàn)是探究光照強(qiáng)度對光合作用的影響，a點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，此時(shí)對應(yīng)縱軸上的數(shù)值是呼吸作用強(qiáng)度，b點(diǎn)為光的補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，c點(diǎn)的光的飽和點(diǎn)，c點(diǎn)之后限制光合作用強(qiáng)度的因素不再是光照強(qiáng)度，可能是溫度、二氧化碳濃度等其他因素．
分析圖3，能表示O₂的字母是g、p、n，能表示CO₂的字母是h、q、m．

解答： 解：（1）分析圖1，實(shí)驗(yàn)中的變量包括：兩種CO₂濃度和兩種施氮量．故實(shí)驗(yàn)1的目的是研究的是CO₂濃度及氮素肥料（施用量）對番茄光合作用的影響．
（2）由圖1結(jié)果可知，最有利于番茄光合作用的組合是高大氣CO₂濃度和200mg?kg^-1施氮量，氮是光合作用中ATP、酶、（[H]）等物質(zhì)的組成成分．
（3）根據(jù)圖2，當(dāng)光照強(qiáng)度為6klx時(shí)，植物凈光合作用速率為12mg/100cm²葉?小時(shí)，植物呼吸作用的強(qiáng)度是6mg/100cm²葉?小時(shí)，因此該植物葉片總光合作用速率是每100cm²葉每小時(shí)吸收CO₂是18mg．當(dāng)光照強(qiáng)度為4klx時(shí)，植物凈光合作用速率為6mg/100cm²葉?小時(shí)，植物呼吸作用的強(qiáng)度是6mg/100cm²葉?小時(shí)，若光照10小時(shí)，黑暗14小時(shí)，則該番茄植株的凈光合作用速率為6×10-6×14=-24mg＜0，故該番茄植株不能正常生長．
（4）若該番茄葉肉細(xì)胞為圖2中的d點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，圖3中能表示O₂去向的字母是g、p．
（5）在圖2中c點(diǎn)所示的條件下，番茄根尖的分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)只能進(jìn)行呼吸作用，故產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體．
故答案為：
（1）研究的是CO₂濃度及氮素肥料（施用量）對番茄光合作用的影響
（2）高大氣CO₂濃度和200mg?kg^-1施氮量     ATP、酶、（[H]）
（3）18                不能
（4）g、p
（5）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體

點(diǎn)評：本題以圖形為載體，考查了學(xué)生識圖、析圖能力，運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力，綜合理解能力．光合作用和呼吸作用過程是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)．光合作用合成有機(jī)物，而呼吸作用分解有機(jī)物．光合作用為呼吸作用提供有機(jī)物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．