Question

请回答下列有关植物代谢的问题．
（1）取四株大小与长势一致的番茄幼苗，分别培养在盛有等量完全培养液的培养瓶中，然后将其中两株番茄幼苗的地上部分同时剪去．装置如图1．

实验中，向甲、丙两瓶持续充入空气，测量四只培养瓶内溶液中的K⁺含量，结果如图．

①分别表示甲瓶和丁瓶溶液中K⁺含量变化的曲线图依次是

 

_、

 

．
②植物吸收矿质元素的主要方式可通过

 

两装置的实验加以验证．
③植物的地上部分为根提供

 

，这一观点可通过甲、丙（或乙、丁）两装置的实验加以验证．
（2）某同学为研究自然条件下植物光合速率的日变化情况，设计了图1甲所示的装置．实验中将该装置置于自然环境中，测定南方夏季某一晴天一昼夜中小室内氧气的增加量或减少量，得到图2乙所示曲线：
①如图曲线中能正确反映本实验研究中某些生态因素的变化情况的有

 

②图l乙曲线表明6～8h时，小室内氧气减少量逐渐减小，其可能的主要原因是

 

．对此大豆幼苗测得如下数据：

30℃		15℃黑暗
一定光照10h	黑暗下5h
总共产生O2640mg	释放CO2 220mg	5h释放 110mgCO2

③若该植物处于白天均温30℃，晚上均温15℃，有效日照15小时环境下，请预测该植物一天中积累的葡萄糖为

 

mg．

Answer 1

考点：物质进出细胞的方式的综合,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：本题是对植物根细胞吸收矿质元素的方式、植物光合作用与呼吸作用的关系、影响光合作用的因素的综合性考查，先根据问题涉及的具体内容梳理相关知识点，然后分析题图和题干信息结合基础知识进行解答．

解答： 解（1）①甲瓶中番茄幼苗地上部分没有减去，且通入空气，根细胞通过主动运输方式吸收钾离子的速率最快，瓶中钾离子的浓度降低最快；丁瓶地上部分剪去了，且不通入空气，根细胞通过主动运输方式吸收钾离子的速率最慢，瓶中钾离子的浓度降低最慢，几乎不变．
②植物吸收矿质元素的方式是主动运输，需要消耗能量，甲、乙两瓶中的自变量是否通入空气，因此可以用二者对主动运输方式进行验证．
③植物的地上部分通过光合作用为根提供有机物，这一观点可通过甲、丙（或乙、丁）两装置的实验加以验证．
（2）①分析图2乙所示曲线可知，16时氧气增加速率为0，此时小室内氧气的总量最大，然后下降，因此图A错误；18时～6时之间小室内氧气减少的速率不变，因此细胞呼吸速率不变，温度不变、光照强度为0，白天小室内有最高温度和光照强度，因此B、C正确；由于实验的小室中加入了碳酸氢钠和碳酸钠溶液，缓冲二氧化碳的浓度，因此小室中二氧化碳浓度应该基本不变，因此D正确．
②l乙曲线表明6～8h时，植物在较弱的光照条件下进行光合作用，产生氧气，小室内氧气的减少速率减慢，随着光照强度的增加，光合作用增强，产生氧气增多，
但仍然小于呼吸作用消耗氧气的速度，因此小室内氧气减少量逐渐减小．
③由题意可知，白天均温30℃一定强度的光照10h释放氧气的量是640mg，换算成葡萄糖的产生量为600mg，即实际光合速率为60mg/h；黑暗下5h释放CO₂ 220mg，换算成葡萄糖的消耗量为150mg，因此30℃条件下，细胞呼吸的速率是30mg/h；15℃黑暗条件下5h释放的CO₂为110mg，换算成葡萄糖的分解量为75mg，因此15℃条件下细胞呼吸速率是15mg/h．yinc 若该植物处于白天均温30℃，晚上均温15℃，有效日照15小时环境下，该植物一天中积累的葡萄糖是60×15-35×15-15×9=315mg．
故答案应为：
①D    B
②甲、乙
③能源物质（或有机物）
④BCD
⑤植物开始进行光合作用产生氧气，且产生速度随光照强度加强而逐渐加快，但仍然小于呼吸作用消耗氧气的速度
⑥315

点评：本题的知识点是主动运输过程和特点，光合作用与根细胞吸收矿质元素的关系，光合作用和呼吸作用的关系，温度、光照强度对光合作用的影响，温度对细胞呼吸的影响，本题重点考查学生分析题图获取信息的能力和运用题图信息解决问题的能力．