Question

【題目】番茄含有豐富的營養(yǎng)，據營養(yǎng)學家研究測定：每人每天食用50克-100克鮮番茄，即可滿足人體對幾種維生素和礦物質的需要。為了進一步了解番茄的生理特征，某興趣小組在一定濃度的CO2和適宜的溫度(25℃)下，測定番茄在不同光照條件下的光合速率,結果如下表。據表中數據回答問題：

光合速率與呼吸速率相等時光照強度(klx)	光飽和時光照強度(klx)	光飽和時CO2吸收量(mg·100 cm-2葉·h-1)	黑暗條件下CO2釋放量(mg·100 cm-2葉·h-1)
3	9	32	8

（1）本實驗的自變量是________。當光照強度超過9 klx時，番茄光合速率不再增加,此時限制番茄光合作用的主要外界因素是__________。

（2）當光照強度為9 klx時，番茄的根細胞中能產生ATP的場所有____________________。

（3）當光照強度為3 klx時，番茄固定的CO2的量為_______mg·100 cm-2葉·h-1；當光照強度為9 klx時，番茄固定的CO2的量為_______mg·100 cm-2葉·h-1。

（4）下面甲圖表示種植番茄的密閉大棚內,一晝夜空氣中CO2含量的變化情況。由圖可知番茄開始進行光合作用的時間是_______（填“早于6點”、“始于6點”或“晚于6點”）；BD段CO2相對含量顯著下降，影響其變化的主要環(huán)境因素是_____________；一天之中植物有機物積累量最多的時候是曲線中的___點（填字母）。與E點相比，F點C3的量___________。（填“增加”、“減少”或“相等”）

（5）乙圖表示空氣中CO2含量對番茄植株光合作用的影響，X、Y對應的CO2含量下，葉綠體中[H]和ATP的生成速率的關系為_________（填“X>Y”、“X=Y”或“X<Y”）。

Answer 1

【答案】光照強度 CO2濃度 細胞質基質和線粒體 8 40 早于6點 光照強度 F 增加 X<Y

【解析】

1、本實驗的實驗目的是測定番茄在不同光照條件下的光合速率，可知實驗自變量為不同光照強度，因變量為光合速率。

2、光補償點：指植物在一定的光照下，光合作用吸收的二氧化碳量等于呼吸作用產生的二氧化碳量時的光照強度，此時光合作用速率等于呼吸作用速率。

3、光飽和點：在一定的光照強度范圍內，植物的光合速率隨著光照強度的增加而增大，當光照強度達到一定值后，光合速率不再增加，此時的光照強度為光飽和點。

4、凈光合速率=總光合速率-呼吸作用速率

(1)根據題干中“測定番茄在不同光照條件下的光合作用速率”可知，本實驗的自變量是光照強度。當光照強度超過9klx時，番茄光合作用速率不再增加，由于此結果是在適宜溫度(25℃)條件下測定的，所以此時的外界限制因素主要是CO2濃度。

(2)光合作用和呼吸作用都能產生ATP。番茄的根細胞中沒有葉綠體，當光照強度為9klx時，番茄的根細胞中能產生ATP的場所有細胞質基質和線粒體。

(3)當光照強度為3kx時，達到了光補償點，番茄固定的CO2的量等于黑暗條件下CO2釋放量，即8mg 100cm-2葉h-1。光照強度為9kx時，達到了光飽和點，番茄固定的CO2的量為光飽和時CO2吸收量與黑暗條件下CO2釋放量之和，即40mg100cm-2葉h-1。

(4)據圖分析，甲圖中B、F點植物光合作用強度與呼吸作用強度相等，密閉大棚內CO2含量既不增加也不減少。所以番茄開始進行光合作用的時間是早于6點。BD段CO2相對含量顯著下降，影響其變化的主要環(huán)境因素是光照強度。CO2含量降低表示番茄的浄光合速率大于0，當CO2含量降低到F點之后，密閉大棚內CO2含量隨即增加，凈光合速率開始小于0，所以一天之中植物有機物積累量最多的時候是曲線中的F點。與E點相比，F點光照強度減弱，光反應產物減少，還原的C3減少，所以葉綠體內的C3的量會增加。

(5)分析乙圖，X對應的CO2含量低于Y，X對應的暗反應弱，影響光反應，所以X、Y對應的CO2含量下，葉綠體中[H]和ATP的生成速率的關系為X＜Y。