Question

Ⅰ．对农作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指导我们的农业生产．如图1所示是某研究小组以大豆为材料所做的相关实验及其结果，请回答相关问题：

（1）由图甲可推知，与P点相比，Q点限制单株光合强度的外界因素是

 

 （写出两种），图甲给我们的启示是：在栽培农作物时要注意

 

．
（2）种植大豆的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化如图乙所示．C→F段，叶绿体内ADP含量最高的场所是

 

，一昼夜内植株是否显示生长现象？并说明理由

 

．
（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，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g）．则b-a所代表是

 

．
（4）装置丁（如图1）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是

 

，自变量是

 

．
Ⅱ．已知大豆种子萌发过程中有氧呼吸和无氧呼吸过程均能产生CO₂．如图2所示为测定萌发的大豆种子呼吸作用类型所用的装置（假设呼吸底物只有葡萄糖），请分析回答下列问题．
（1）为了更准确地检测萌发的大豆种子的呼吸类型，在图示装置基础上设置了另一套装置，请问图示装置应如何改进？

 

．
（2）假设图示装置为A装置，（2）中设计的装置为B装置．如果A装置液滴

 

，B装置液滴

 

，则说明萌发的大豆种子有氧呼吸和无氧呼吸同时进行．以V（CO₂）代表CO₂释放量，V（O₂）代表O₂消耗量，则

V(CO2)

V(O2)

为

 

 时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：分析题图：图甲表示单株光合作用强度与种植密度的关系，可见在一定范围内，随着种植密度的增大，单株光合作用强度降低；图乙表示种植大豆的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化；图丙表示在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b，b-a代表12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量．图丁可用来探究光照强度对光合作用强度的影响，自变量为光照强度（通过改变灯与叶片的距离实现），因变量为单位时间内上浮叶片的数量．

解答： 解：Ⅰ（1）由图甲可推知，与P点相比，Q点种植密度高得多，不通风，缺少二氧化碳供应，相互遮挡阳光，导致光合强度下降，因此Q点限制单株光合强度的外界因素是光照强度、CO₂浓度，图甲给我们的启示是：在栽培农作物时要注意合理密植．
（2）C→F段不断进行光合作用，ATP参加叶绿体基质的暗反应，形成ADP，再转移到叶绿体囊状结构薄膜参加光反应，再生成ATP，因此，叶绿体内ADP含量最高的场所是叶绿体基质；一昼夜大棚内的CO₂浓度有所下降，说明光合作用产生的有机物有积累，所以植物能生长．
（3）假设两侧截取同等面积的叶片原来干物质量为c，在适宜光照下照射12小时后，左侧呼吸量为：c-a；右侧净光合量为：b-c；由于左右对称，所以右侧呼吸量也是c-a；那么右侧实际光合量=净光合量+呼吸量=（b-c）+（c-a）=b-a．所以b-a代表12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量．
（4）根据该图的材料及设置，自变量为光照强度（通过改变灯与叶片的距离实现），因变量为单位时间内上浮叶片的数量．
Ⅱ（1）萌发的大豆种子的呼吸类型有3种：只进行有氧呼吸、只进行无氧呼吸、有氧呼吸和无氧呼吸同时进行．因为图示装置用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，如果只进行无氧呼吸，不耗氧，产生的二氧化碳又被吸收，装置气压不变，液滴不移动；如果是只进行有氧呼吸和有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，都耗氧，产生的二氧化碳又被吸收，装置气压降低，液滴左移，无法判断种子到底是只进行有氧呼吸，还是有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，所以要再加上一套装置，将图中20%的NaOH溶液换成蒸馏水，不吸收二氧化碳，其他保持相同，与原来装置对照说明．
（2）如果萌发的大豆种子有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，A装置液滴左移，B装置二氧化碳释放量大于氧气消耗量，气压增加，液滴右移；如果无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等，假设都消耗葡萄糖量为1摩尔，则有氧呼吸产生二氧化碳6摩尔，消耗氧气6摩尔；无氧呼吸场所二氧化碳2摩尔，这样总共产生二氧化碳8摩尔，V（CO₂）÷V（O₂）为

8

6

=

4

3

．
故答案为：
（1）光照强度、CO₂浓度，合理密植
（2）叶绿体基质    生长，因为一昼夜大棚内的CO₂浓度有所下降，说明光合作用产生的有机物有积累 
（3）12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量．
（4）单位时间内上浮叶片的数量    光照强度（烧杯与台灯之间的距离）
Ⅱ（1）将图中20%的NaOH溶液换成蒸馏水，其他保持相同
（2）左移  右移   

4

3

点评：本题结合题图，考查光合作用和细胞呼吸的综合应用以及探究实验，要求考生识记光合作用和呼吸作用的基础知识，掌握影响光合作用和呼吸作用的因素，能分析题图提取有效信息，解决问题；要求学生学会运用控制变量法对一些生物学问题进行初步探究，能对实验方案进行完善，能分析实验，得出正确的结论．