Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組以番茄植株為材料，在溫度和CO2等條件適宜時(shí)，探究了在不同光照強(qiáng)度條件下，不同光照和黑暗交替頻率對(duì)番茄植株平均光合速率的影響（平均光合速率用單位時(shí)間內(nèi)有機(jī)物的積累量表示），實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）分析圖示，提高A點(diǎn)番茄植株平均光合速率的途徑有________________________________。

（2）選擇生理狀況一致的甲、乙兩株番茄，甲給予光照強(qiáng)度為10 klx的連續(xù)光處理30 min。乙給予相同強(qiáng)度的光照、0.4 Hz的光照與黑暗交替頻率處理60 min（先光照后黑暗，每次光照和黑暗的時(shí)間相等，以使甲、乙植株實(shí)際光照時(shí)間相等）。據(jù)圖分析，比較甲、乙植株在實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)積累的有機(jī)物量可知，乙是甲的________倍；由此推測(cè)，乙植株在黑暗后短時(shí)間內(nèi)________（填“能”或“不能”）發(fā)生暗反應(yīng)。

（3）據(jù)圖可知，光照和黑暗交替的頻率過(guò)慢，反面不利于葉肉細(xì)胞積累有機(jī)物，其原因是若黑暗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，光反應(yīng)積累的________會(huì)被暗反應(yīng)完全消耗，導(dǎo)致暗反應(yīng)停止，而________仍在進(jìn)行，消耗有機(jī)物。

Answer 1

【答案】增大光照強(qiáng)度和提高光照與黑暗交替頻率 4/3（或1.33） 能 ATP和[H] 細(xì)胞呼吸

【解析】

光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，二者相對(duì)獨(dú)立，又相互聯(lián)系。光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了[H]和ATP。據(jù)圖可知，連續(xù)光照、光暗交替頻率快、光暗交替頻率慢時(shí)平均光合速率依次降低。

（1）據(jù)圖可知，在A點(diǎn)所示條件下，增大光照強(qiáng)度或提高光照與黑暗的交替頻率都可以提高植物的平均光合速率。

（2）據(jù)圖可知，甲植株和乙植株都處于10 klx的光照強(qiáng)度下，由于甲植株的平均光合速率為，乙植株的平均光合速率為，且乙實(shí)際光照時(shí)間和甲的實(shí)際光照時(shí)間相同，但乙處理時(shí)間是甲處理時(shí)間的2倍，有機(jī)物的積累量=平均光合速率×處理時(shí)間，甲植株積累的有機(jī)物量為，乙植株積累的有機(jī)物量為，乙植株積累的有機(jī)物量是甲植株的4/3倍；據(jù)此推測(cè)在無(wú)光條件下能進(jìn)行暗反應(yīng)。

（3）乙能夠在黑暗條件下發(fā)生暗反應(yīng)的原因是光照停止后短時(shí)間內(nèi)，光反應(yīng)積累的ATP和[H]可以供暗反應(yīng)利用，根據(jù)圖示可知，若黑暗處理的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，交替的頻率過(guò)慢，則光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP和[H]會(huì)被完全消耗，導(dǎo)致光合作用停止，但細(xì)胞呼吸仍然在進(jìn)行，會(huì)消耗有機(jī)物，從而不利于有機(jī)物的積累。