Question

对农作物光合作用和细胞呼吸的研究，可以知道我们的农业生产．下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答下列问题：

（1）由图甲可推知，与P点相比，Q点限制单株光合作用强度最主要的外界因素是

 

，由甲实验得到的指导措施是在栽培农作物时要注意

 

．
（2）种植番茄的大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化如图乙所示．图中A点时叶肉细胞中产生ATP的场所是

 

，图中一昼夜内植株是否有有机物积累？

 

（填有或无），理由是

 

．由图乙给我们的指导是在密闭大棚内种植作物时要注意

 

．
（3）将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图丙），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移．在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等单位面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g），根据这两个数据能否计算细胞呼吸量

 

（填能或否），b-a表示

 

．
（4）装置丁（如图）可用来探究光照强度对光合作用强度的影响．根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量应该是

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：1、图甲中，随种植密度增大，田间的通风、透光条件都变差，故与P点比，限制Q点光合强度的外界因素是光照强度、CO₂浓度．
2、图乙中，B点和F点为二氧化碳的平衡点，此时光合速率等于呼吸速率；在6～18h之间二氧化碳之所以不断下降，是因为光合作用强度大于呼吸作用强度；比较图中的A点呵F点，可以看出一昼夜后即F点的二氧化碳浓度降低，因此表现出生长现象．
3、图丙中，可视为一组对照实验，照光与不照光部分的生理过程中差别是光合作用是否进行．
4、装置丁可用来探究光照强度对光合作用强度的影响，因此实验的自变量是光照强度，因变量应该是反映光合作用强度的指标是叶片上浮速率或一定时间内圆叶片浮起的数量．

解答： 解：（1）由图甲可知随种植密度增大，田间的通风、透光条件都变差，故与P点比，限制Q点光合强度的外界因素是光照、CO₂浓度，其中最主要的外界因素是光照强度．所以甲实验给我们的启示是，在栽培农作物时要注意合理密植．
（2）分析图乙，图中A点时叶肉细胞只进行呼吸作用，故产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体．图乙中，CF段，光照强度逐渐减弱，光反应逐渐减弱，产生的ATP和[H]减少，暗反应积累的C₃逐渐增多．比较图中的A点和F点，可以看出一昼夜后即F点的二氧化碳浓度降低，该二氧化碳用于合成有机物储存于植物体中，因此一昼夜内植株有有机物的积累．乙图给我们的启示是，在密闭大棚种植作物时要注意及时补充CO₂．
（3）照光与不照光部分的生理过程中差别是光合作用是否进行，但同时它们都进行呼吸作用，b=叶片原重量+总光合作用-呼吸消耗，a=叶片原重量-呼吸消耗，因此b-a=总光合作用，即12小时单位面积叶片光合作用产生有机物总量．因为叶片原重量不知道，所以根据这两个数据不能计算出细胞呼吸量．
（4）该实验的自变量是光照强度或灯泡距烧杯的距离，因变量应该是反映光合作用强度的指标是叶片上浮速率或一定时间内圆叶片浮起的数量，而影响光合作用强度的其他因素都是无关变量．
故答案为：
（1）光照强度                     合理密植             
（2）细胞质基质、线粒体              有             F点低于A点，表明密闭大棚内减少的CO2用于有机物的积累         经常补充CO₂
（3）否                   12小时单位面积叶片光合作用产生有机物总量               
（4）单位时间内上浮圆叶片的数量

点评：本题考查了环境因素对光合作用、呼吸作用的影响的有关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力；从题目所给的图形中获取有效信息的能力．