Question

18．下列是關(guān)于植物光合作用和細(xì)胞呼吸的問題．請(qǐng)分析回答下列問題：
（1）將某植物種子在水中浸泡，然后按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)X液面位置與 Y液面位置調(diào)至同一水平．下表記錄了實(shí)驗(yàn)過程中每小時(shí)的液面變化情況
實(shí)驗(yàn)前浸泡種子的目的是讓種子細(xì)胞增加自由 水，使其代謝增強(qiáng)：裝置中X液面逐漸上升到哦原因是種子有氧呼吸消耗O₂；實(shí)驗(yàn)5至7小時(shí)之間，種子細(xì)胞的呼吸方式有既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無(wú)氧呼吸；為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果只是由裝置中種子的生理活動(dòng)引起的，需設(shè)置另一個(gè)相同裝置，該裝置除試管內(nèi)金屬網(wǎng)上需要放等量、煮熟（或死亡）的同種種子外，其他條件相同．
（2）研究人員利用密閉玻璃容器探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響，下列是在溫度適宜恒定、CO₂濃度為0.03%的條件下測(cè)得的相關(guān)曲線．

得到該曲線的實(shí)驗(yàn)中，給植株光照時(shí)間共有14h，其中有光照且光照強(qiáng)度一定保持不變的時(shí)間段有AB和CD（用字母回答），EF段的限制因素最可能為二氧化碳濃度．當(dāng)圖中S₁、S₂和S₃的面積關(guān)系為S₂＞S₁+S₃時(shí)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)束后植株的干重增加了．
（3）土壤中鎂含量減少會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)童下降，原因是鎂含量減少使葉綠素的合成減少，從而使光合作用減弱．
（4）為了延長(zhǎng)作物生長(zhǎng)后期葉片的壽命，可向葉面噴灑的植物激素是細(xì)胞分裂素．

Answer 1

分析 根據(jù)題意可知：實(shí)驗(yàn)裝置中種子細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用，消耗氧氣，釋放二氧化碳，釋放的二氧化碳能被氫氧化鈉吸收．實(shí)驗(yàn)中要遵循的原則主要有對(duì)照原則、等量原則、單一變量原則和控制無(wú)關(guān)變量原則．
據(jù)圖分析：A點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用，G點(diǎn)時(shí)光合作用消失．S₂表示白天光照較強(qiáng)時(shí)光合作用積累的有機(jī)物，S₁+S₃表示夜間及光照較弱時(shí)消耗的有機(jī)物，因此一晝夜該植物有機(jī)物的積累總量=白天光照較強(qiáng)時(shí)光合作用積累量-夜間及光照較弱時(shí)消耗量=S₂-（S₁+S₃）．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)前浸泡種子的目的是讓種子細(xì)胞增加自由水．有氧呼吸消耗的氧氣的量等于產(chǎn)生的二氧化碳的量，但是二氧化碳被NaOH溶液吸收，試管中的氣體體積變小，則X液面會(huì)上升．隨著實(shí)驗(yàn)的繼續(xù)進(jìn)行，試管中氧氣減少，種子有氧呼吸減弱，所以5至7小時(shí)實(shí)驗(yàn)過程中種子的細(xì)胞呼吸方式是有氧呼吸無(wú)氧呼吸同時(shí)進(jìn)行．在恒定的外界條件下，要確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由實(shí)驗(yàn)裝置中的種子引起的，可設(shè)置一個(gè)對(duì)照試驗(yàn)，即該裝置除試管內(nèi)金屬網(wǎng)上需要放等量、煮熟（或死亡）的同種種子外，其他條件相同．
（2）圖乙中A點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用，G點(diǎn)時(shí)光合作用消失．因此得到圖乙曲線的實(shí)驗(yàn)中，給植株光照時(shí)間共有14h，EF段限制因素為CO₂濃度，其中有光照且光照強(qiáng)度一定保持不變的時(shí)間段有AB和CD段．當(dāng)圖中S₁、S₂和S₃的面積關(guān)系為S₂＞S₁+S₃時(shí)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)束后植株的干重增加了．
（3）鎂元素是葉綠素的組成元素，鎂含量減少使葉綠素的合成減少，光合作用減弱，導(dǎo)致作物產(chǎn)童下降．
（4）細(xì)胞分裂素可以延長(zhǎng)作物生長(zhǎng)后期葉片的壽命．
故答案為：
（1）自由 　 種子有氧呼吸消耗O₂　既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無(wú)氧呼吸   等量、煮熟（或死亡）
（2）14     AB和CD    二氧化碳濃度    S₂＞S₁+S₃
（3）鎂含量減少使葉綠素的合成減少
（4）細(xì)胞分裂素

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)有關(guān)坐標(biāo)曲線圖的理解，考查光合作用和呼吸作用相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷的能力．