Question

【題目】對農作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指導我們的農業生產。下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關實驗及其結果，請回答相關問題。

(1)圖1表示植物葉肉細胞內兩個重要生理過程中C、H、O的變化，請據圖回答：

①圖中甲、乙生理過程所發生的場所分別是___________ 、_____________。

②在光合作用的發現歷程中，魯賓和卡門探明了O2的來源，卡爾文探明了卡爾文循環途徑。以上科學家在研究中都使用了___________技術，請用箭頭表示暗反應過程中14C的轉移途徑：14CO2→_________________。

(2)由圖2可推知，與P點相比，Q點限制番茄單株光合作用強度的外界因素可能是______________。

(3)種植番茄的密閉大棚內，一晝夜CO2含量變化如圖3所示。若番茄長期處于圖3所示的環境條件下，其能否正常生長？________，原因是______________________________________。圖3曲線中表示番茄光合作用強度與呼吸作用強度相等的點為______（圖中字母表示），有機物含量最多的點為_____（圖中字母表示），在圖3的B→D段，葉綠體內ADP的移動方向為_____________________。

Answer 1

【答案】葉綠體細胞質基質和線粒體同位素標記法14C3→(14CH2O)光照強度 C02濃度能一晝夜C02濃度降低，說明有有機物積累B和DD從葉綠體基質到類囊體薄膜

【解析】

由圖可知，圖1表示光合作用和有氧呼吸過程；圖2表示外界環境條件變化對光合作用的影響；圖3中B點和D點為二氧化碳的平衡點，此時光合速率等于呼吸速率；在6～18h之間二氧化碳之所以不斷下降，是因為光合作用強度大于呼吸作用強度；比較圖中的A點和E點，可以看出一晝夜后即E點的二氧化碳濃度降低，因此表現出生長現象。

（1）圖1中甲表示發生在葉綠體內的光合作用的過程，A表示氧氣，B表示二氧化碳，①表示暗反應過程，②表示水的光解；乙表示發生主要發生在線粒體的有氧呼吸過程，③表示有氧呼吸第三階段，利用前兩個階段產生的[H]與氧結合生成水，發生在線粒體的內膜上。④表示有氧呼吸第一和第二階段，C表示二氧化碳。

①由于甲、乙分別表示光合作用和有氧呼吸，所以場所分別是葉綠體、細胞質基質和線粒體。

②在光合作用的發現歷程中，魯賓和卡門探明了O2的來源，卡爾文探明了卡爾文循環途徑，以上科學家在研究中都使用了同位素標記技術；其中暗反應過程中14C的轉移途徑：14CO2→14C3→(14CH2O)。

（2）圖2中，自變量為種植密度，隨種植密度增大，田間的通風、透光條件都變差，故與P點比，Q點種植密度過高，導致植株相互遮擋陽光，空氣不流通，影響光強和二氧化碳供應，降低單株植物光合速率，故要合理密植。

（3）圖3中B點和D點為二氧化碳的平衡點，此時光合速率等于呼吸速率；BD段，植物的光合作用和呼吸作用同時進行，在6～18h之間二氧化碳之所以不斷下降，是因為光合作用強度大于呼吸作用強度，導致吸收的CO2多于產生的CO2。比較圖中的A點和E點，可以看出一晝夜后即E點的二氧化碳濃度降低，該二氧化碳用于合成有機物儲存于植物體中，因此表現出生長現象。D點后，二氧化碳濃度增加，說明呼吸強度大于光合強度，故積累有機物最多的點是D點；BD段，植物的光合作用和呼吸作用同時進行，二氧化碳濃度不斷下降，說明光合強度大于呼吸強度，葉綠體內ADP的移動方向為由葉綠體基質移向類囊體薄膜。