Question

图1曲线表示某植物在恒温30℃时光合速率与光照强度的关系，图2是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图．试回答：

（1）图1曲线中，当光照强度为W点时，叶肉细胞中产生ATP的场所有

 

．
（2）已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到25℃，图1曲线中X点将  向

 

移动，Y点将向

 

 移动．
（3）①据研究发现，当土壤干旱时，植物根细胞会迅速合成某种化学物质X．有人推测根部合成的X运输到叶片，能调节气孔的开闭．他们做了如下实验：从该植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中，以分析叶片中X物质浓度与气孔开放程度之间的关系．一段时间后，可以测得有关数据．
以上方案有两处不完善的地方，请指出来并加以改正．
a．

 

．
b．

 

．
②方案完善后，测得有关数据，得到下表的结果．（注：气孔导度越大，气孔开启程度越大．）

分组 测量指标	培养液中X的浓度/mol?m-3
	5×10-5	5×10-4	5×10-3
叶片中X的浓度/mol?g-1（鲜重）	2.47	2.97	9.28
叶片中的气孔导度/mol?m-2?a-1	0.54	0.43	0.27

由此可以推测，随着培养液中X浓度的增大，植物光合作用强度

 

，原因是

 

．

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：本题以坐标曲线和实验为载体，考查光合作用的过程及影响光合作用的因素，属于考纲综合运用层次．在图1中，当光照强度为X点时，叶肉细胞产生ATP的生理过程有有氧呼吸；当光照强度为X点之后时，叶肉细胞中产生ATP的生理过程有光合作用和有氧呼吸，发生场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体．Y点时，光合作用强度等于呼吸作用强度．图2装置可通过更换灯泡功率或改变试管与光源之间的距离改变光照强度，以探究光照强度对光合作用的影响，在灯与试管之间隔盛水玻璃柱可吸收灯光的热量，避免光照引起试管内水温的变化而影响光合作用强度．

解答： 解：（1）在图1中，当光照强度为X点时，叶肉细胞中产生ATP的生理过程有光合作用和有氧呼吸，发生场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体．
（2）由于光合作用和细胞呼吸酶的最适温度不同，当温度30℃降到25℃时，细胞呼吸强度降低，X点下移．Y点表示光合作用强度=细胞呼吸强度，在25℃时细胞呼吸作用强度降低，在除光照强度外其他条件不变的情况下要使其仍然于细胞呼吸强度相等，需降低光照强度以使光合作用强度减弱，即Y点左移．
（3）①a、实验中用了大小和生理状态一致的4叶片，每组只有1片叶，数量较少，具有较大的偶然性不够科学，因此应取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分成四组进行实验．
b、实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则，无关变量应该相同且适宜．本实验缺乏空白对照．应增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中．
②由表格中数值可得知，随着培养液中X浓度的增大，气孔导度越小．而气孔导管越小，气孔开启程度越小，CO₂吸收越少，植物光合作用强度越小．
故答案为：
（1）细胞质基质、线粒体和叶绿体
（2）下    左
（3）①a．样本量太小．应“取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分为三组”
      b．缺乏空白对照．应增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中
    ②降低    随着培养液中X浓度的增大，气孔关闭程度逐渐增大，CO₂吸收减少

点评：本题考查了光合作用和呼吸作用以及相关实验的设计等方面的知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析、处理，能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力．