Question

4．如圖是不同條件對(duì)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(qiáng)度變化的曲線，圖中B、C、D是橫坐標(biāo)上的點(diǎn)；圖乙是研究人員測(cè)定的不同土壤含水量條件下番茄葉片的氣孔導(dǎo)度（氣孔開放程度）和胞間CO₂濃度的結(jié)果．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題．

（1）圖甲中E點(diǎn)后曲線保持水平不變，此時(shí)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(diǎn)將向左上方向移動(dòng)，圖甲中的C點(diǎn)驟變?yōu)锽點(diǎn)時(shí)，短時(shí)間內(nèi)三碳化合物的含量將上升（請(qǐng)用圖中橫坐標(biāo)上的字母回答）．
（2）圖甲中B點(diǎn)時(shí)，番茄葉肉細(xì)胞內(nèi)能為細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸吸收K⁺提供ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體，在C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度下，番茄葉肉細(xì)胞中的磷酸分子在葉綠體中的移動(dòng)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(dǎo)度降低，但細(xì)胞間CO₂并未因光合作用消耗而降低，反而逐漸升高，對(duì)此有兩種不同觀點(diǎn)：觀點(diǎn)一認(rèn)為光合產(chǎn)物的輸出變慢，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)光合產(chǎn)物積累，最后阻礙了CO₂吸收利用；觀點(diǎn)二認(rèn)為細(xì)胞內(nèi)水分虧缺導(dǎo)致葉綠體片層結(jié)構(gòu)破壞，從而直接影響光反應(yīng)，而且不能恢復(fù)．為驗(yàn)證上述觀點(diǎn)，將培養(yǎng)在低土壤含水量條件下的番茄幼苗分為兩組，實(shí)驗(yàn)組番茄幼苗進(jìn)行正常供水處理，對(duì)照組保持原有狀態(tài)．若實(shí)驗(yàn)組番茄幼苗光合速率不能恢復(fù)，則觀點(diǎn)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(qiáng)度變化的曲線，A點(diǎn)沒有光照，只能進(jìn)行呼吸作用，B點(diǎn)為光的補(bǔ)償點(diǎn)，表示光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，D點(diǎn)為光飽和點(diǎn)，表示光合作用最強(qiáng)時(shí)的最小光照強(qiáng)度，E點(diǎn)表示達(dá)到光飽和點(diǎn)時(shí)的光合作用強(qiáng)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(shì)，二氧化碳時(shí)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(dǎo)度首先具有一定程度的增加，然后呈下降的趨勢(shì)，氣孔導(dǎo)度降低，二氧化碳不能進(jìn)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(diǎn)為光飽和點(diǎn)，此時(shí)限制番茄光合速率的主要因素是CO2濃度；因?yàn)閳D甲是在最適溫度的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)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(qiáng)度減弱，E點(diǎn)（光飽和點(diǎn)）將向左上方移動(dòng)；若短時(shí)間內(nèi)三碳化合物的含量將快速上升，是因?yàn)閇H]和ATP減少導(dǎo)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(yīng)階段的產(chǎn)物，因此應(yīng)該是圖中的C點(diǎn)驟變?yōu)锽點(diǎn)（光照強(qiáng)度減弱）．（2）任何時(shí)候，能為細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸吸收K+提供ATP的都是細(xì)胞呼吸，場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體；在C點(diǎn)時(shí)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(yīng)還原C3時(shí)在葉綠體基質(zhì)中水解ATP時(shí)產(chǎn)生的，用于在類囊體薄膜上進(jìn)行的光反應(yīng)中ATP的合成，所以磷酸的移動(dòng)方向?yàn)槿~綠體基質(zhì)到類囊體薄膜．
（3）為驗(yàn)證上述觀點(diǎn)，將培養(yǎng)在低土壤含水量條件下的番茄幼苗分為兩組，實(shí)驗(yàn)組番茄幼苗進(jìn)行正常供水（澆水、補(bǔ)水）處理，對(duì)照組保持原有狀態(tài)．若實(shí)驗(yàn)組番茄幼苗光合速率不能恢復(fù)，則觀點(diǎn)二成立，觀點(diǎn)一不成立．因?yàn)橛^點(diǎn)二中的葉綠體片層結(jié)構(gòu)破壞是不能恢復(fù)的．
故答案為：
（1）CO₂濃度   左上      B
（2）細(xì)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(fù)

點(diǎn)評(píng) 本題考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力，以及具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理的能力．