Question

15．對(duì)農(nóng)作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)．如圖是所做的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題．

（1）由圖甲可推知，與P點(diǎn)相比，Q點(diǎn)限制單株光合強(qiáng)度的外界環(huán)境因素主要是CO₂濃度和光照強(qiáng)度，圖甲給我們的啟示是：在栽培農(nóng)作物時(shí)要注意合理密植．
（2）種植植物的密閉大棚內(nèi)一晝夜中CO₂含量變化如圖乙所示．圖中能表示光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相等的點(diǎn)有B和D．一天中，植物干重最重的時(shí)刻是D或18點(diǎn)．一晝夜內(nèi)植株的干重變大還是變小了？變大．在C點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體．
（3）裝置丙（如圖）可用來(lái)探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響．根據(jù)該圖的材料及裝置，可以確定該實(shí)驗(yàn)的因變量是單位時(shí)間內(nèi)葉片上浮的數(shù)量（或者全部葉片上浮需要的時(shí)間），自變量是光照強(qiáng)度（或者燒杯與燈之間的距離）．
（4）將對(duì)稱葉片左側(cè)遮光右側(cè)曝光（圖�。�，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种�間的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移．在實(shí)驗(yàn)之前，對(duì)稱葉的總質(zhì)量為c，在適宜光照下照射12小時(shí)后（左側(cè)葉片是黑暗狀態(tài)），從兩側(cè)截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為a和b（單位：g）．則12h內(nèi)有光部分葉片光合作用生產(chǎn)的有機(jī)物總量可用b-a表示．

Answer 1

分析 1、圖甲中，隨種植密度增大，田間的通風(fēng)、透光條件都變差，故與P點(diǎn)比，限制Q點(diǎn)光合強(qiáng)度的外界因素是光照、CO2濃度．
2、圖乙中，B點(diǎn)和D點(diǎn)為二氧化碳的平衡點(diǎn)，此時(shí)光合速率等于呼吸速率；在6～18h之間二氧化碳之所以不斷下降，是因?yàn)楣夂献饔脧?qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度；比較圖中的A點(diǎn)和E點(diǎn)，可以看出一晝夜后即E點(diǎn)的二氧化碳濃度降低，因此表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象．
3、裝置丙可用來(lái)探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，因此實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度，因變量應(yīng)該是反映光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)是葉片上浮速率或一定時(shí)間內(nèi)圓葉片浮起的數(shù)量．
4、圖丁中，可視為一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，照光與不照光部分的生理過(guò)程中差別是光合作用是否進(jìn)行．

解答 解：（1）由圖甲可知隨種植密度增大，田間的通風(fēng)、透光條件都變差，故與P點(diǎn)比，限制Q點(diǎn)光合強(qiáng)度的外界因素是光照、CO₂濃度．所以甲實(shí)驗(yàn)給我們的啟示是，在栽培農(nóng)作物時(shí)要注意合理密植．
（2）圖中B點(diǎn)和D點(diǎn)為二氧化碳的平衡點(diǎn)，此時(shí)光合速率等于呼吸速率；BD段，植物的光合作用和呼吸作用同時(shí)進(jìn)行，在6～18h之間二氧化碳之所以不斷下降，是因?yàn)楣夂献饔脧?qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，導(dǎo)致吸收的CO₂多于產(chǎn)生的CO₂．比較圖中的A點(diǎn)和E點(diǎn)，可以看出一晝夜后（即E點(diǎn)）的二氧化碳濃度降低，該二氧化碳用于合成有機(jī)物儲(chǔ)存于植物體中，因此表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象．D點(diǎn)后，二氧化碳濃度增加，說(shuō)明呼吸強(qiáng)度大于光合強(qiáng)度，故積累有機(jī)物最多的點(diǎn)是D點(diǎn)．圖中C點(diǎn)為中午12點(diǎn)，此時(shí)光合作用較強(qiáng)，并且同時(shí)進(jìn)行呼吸作用，因此葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體，即產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體．
（3）該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度或燈泡距燒杯的距離，因變量應(yīng)該是反映光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)是葉片上浮速率或一定時(shí)間內(nèi)圓葉片浮起的數(shù)量，而影響光合作用強(qiáng)度的其他因素都是無(wú)關(guān)變量．
（4）照光與不照光部分的生理過(guò)程中差別是光合作用是否進(jìn)行，但同時(shí)它們都進(jìn)行呼吸作用，b=葉片原重量+總光合作用-呼吸消耗，a=葉片原重量-呼吸消耗，因此b-a=總光合作用．
故答案為：
（1）CO₂濃度      光照強(qiáng)度      合理密植
（2）B和D      D或18點(diǎn)      變大      線粒體和葉綠體
（3）單位時(shí)間內(nèi)葉片上浮的數(shù)量（或者全部葉片上浮需要的時(shí)間）  光照強(qiáng)度（或者燒杯與燈之間的距離）
（4）b-a

點(diǎn)評(píng) 本題考查了環(huán)境因素對(duì)光合作用、呼吸作用的影響的有關(guān)知識(shí)，做此題時(shí)，需要考生理解曲線中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的含義和曲線變化趨勢(shì)的原因，另外需要學(xué)生理解圖丙中裝置中燈泡距燒杯的距離的大小表示光照強(qiáng)度的強(qiáng)弱，葉片上浮速率或一定時(shí)間內(nèi)圓葉片浮起的數(shù)量是反映光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)．