Question

4．如圖是不同條件對番茄光合作用的影響．圖甲表示在最適溫度及其它條件保持不變的條件下番茄葉片CO₂釋放量隨光照強度變化的曲線，圖中B、C、D是橫坐標上的點；圖乙是研究人員測定的不同土壤含水量條件下番茄葉片的氣孔導度（氣孔開放程度）和胞間CO₂濃度的結(jié)果．請據(jù)圖回答下列問題．

（1）圖甲中E點后曲線保持水平不變，此時限制番茄光合作用速率的主要環(huán)境因素是CO₂濃度，若圖中其它條件不變，溫度上升5℃則E點將向左上方向移動，圖甲中的C點驟變?yōu)锽點時，短時間內(nèi)三碳化合物的含量將上升（請用圖中橫坐標上的字母回答）．
（2）圖甲中B點時，番茄葉肉細胞內(nèi)能為細胞主動運輸吸收K⁺提供ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體，在C點對應的光照強度下，番茄葉肉細胞中的磷酸分子在葉綠體中的移動方向是葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜．
（3）圖乙表示隨著土壤含水量降低，番茄的氣孔導度降低，但細胞間CO₂并未因光合作用消耗而降低，反而逐漸升高，對此有兩種不同觀點：觀點一認為光合產(chǎn)物的輸出變慢，導致細胞內(nèi)光合產(chǎn)物積累，最后阻礙了CO₂吸收利用；觀點二認為細胞內(nèi)水分虧缺導致葉綠體片層結(jié)構(gòu)破壞，從而直接影響光反應，而且不能恢復．為驗證上述觀點，將培養(yǎng)在低土壤含水量條件下的番茄幼苗分為兩組，實驗組番茄幼苗進行正常供水處理，對照組保持原有狀態(tài)．若實驗組番茄幼苗光合速率不能恢復，則觀點一不成立．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1中，表示在最適溫度及其它條件保持不變的條件下番茄葉片CO₂釋放量隨光照強度變化的曲線，A點沒有光照，只能進行呼吸作用，B點為光的補償點，表示光合作用強度等于呼吸作用強度，D點為光飽和點，表示光合作用最強時的最小光照強度，E點表示達到光飽和點時的光合作用強度．
圖2中，隨著土壤含水量的下降，胞間CO₂濃度成逐漸上升的趨勢，二氧化碳時光合作用的原料，積累說明光合作用利用減少；而圖中氣孔導度首先具有一定程度的增加，然后呈下降的趨勢，氣孔導度降低，二氧化碳不能進入葉片，光合作用原料減少，從而抑制光合作用速率．

解答 解：（1）根據(jù)圖甲可知E點為光飽和點，此時限制番茄光合速率的主要因素是CO2濃度；因為圖甲是在最適溫度的條件下進行實驗測得的數(shù)據(jù)，所以若圖中其它條件不變，溫度上升5℃，則與光合作用有關(guān)的酶活性降低，光合作用強度減弱，E點（光飽和點）將向左上方移動；若短時間內(nèi)三碳化合物的含量將快速上升，是因為[H]和ATP減少導致三碳化合物的還原減慢，[H]和ATP這兩種物質(zhì)都是光反應階段的產(chǎn)物，因此應該是圖中的C點驟變?yōu)锽點（光照強度減弱）．（2）任何時候，能為細胞主動運輸吸收K+提供ATP的都是細胞呼吸，場所為細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體；在C點時植物光合作用大于呼吸作用，葉綠體中的磷酸是光合作用暗反應還原C3時在葉綠體基質(zhì)中水解ATP時產(chǎn)生的，用于在類囊體薄膜上進行的光反應中ATP的合成，所以磷酸的移動方向為葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜．
（3）為驗證上述觀點，將培養(yǎng)在低土壤含水量條件下的番茄幼苗分為兩組，實驗組番茄幼苗進行正常供水（澆水、補水）處理，對照組保持原有狀態(tài)．若實驗組番茄幼苗光合速率不能恢復，則觀點二成立，觀點一不成立．因為觀點二中的葉綠體片層結(jié)構(gòu)破壞是不能恢復的．
故答案為：
（1）CO₂濃度   左上      B
（2）細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體       葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜
（3）光  低土壤含水量    正常供水     不能恢復

點評 本題考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識，意在考查考生理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力，以及具備驗證簡單生物學事實的能力，并對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理的能力．