Question

（15分）对农作物光合作用和细胞呼吸的研究，可以指导我们的农业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答下列问题：

（1）由图甲可推知，与P点相比，Q点限制单株光合作用强度最主要的外界因素是__________，由甲实验得到的指导措施是在栽培农作物时要注意________。

（2）种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化如图乙所示。B点时光合作用与细胞呼吸_____（大于，等于，小于），CE段， ATP的合成具体部位是____________。一昼夜内植株是否显示生长？________。理由是_________。由图乙给我们的指导是在密闭大棚内种植作物时要注意_____________。

（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），根据这两个数据是否能计算细胞呼吸量和光合作用量？______________，理由是___________。

（4）装置丁（如图）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应该是_____________，自变量如何？____________。

Answer

（15分）（除标注以外，每空1分）

（1）光照强度 合理密植

（2）等于 细胞质基质 线粒体基质和内膜 叶绿体囊状结构薄膜（2分）生长 F点低于A点，表明密闭大棚内减少的CO2用于有机物的积累（2分）适当补充CO2

（3）不能计算细胞呼吸量，能计算光合作用制造的有机物总量 因缺少12之前的初始重量，故不能计算细胞呼吸量，但b－a为光合作用制造的有机物总量（2分）

（4）单位时间内上浮圆叶片的数量 通过移动台灯与容器的距离来实现对光照强度的控制（2分）

【解析】（1）由图甲可知随种植密度增大，田间的通风、透光条件都变差，故与P点比，限制Q点光合强度的外界因素是光照、CO2浓度．所以甲实验给我们的启示是，在栽培农作物时要注意合理密植。

（2）图中B点和F点为二氧化碳的平衡点，此时光合速率等于呼吸速率；CE段，植物的光合作用和呼吸作用同时进行，因此此时产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体，在6～18h之间二氧化碳之所以不断下降，是因为光合作用强度大于呼吸作用强度，导致吸收的CO2多于产生的CO2．比较图中的A点呵F点，可以看出一昼夜后即F点的二氧化碳浓度降低，该二氧化碳用于合成有机物储存于植物体中，因此表现出生长现象．乙图给我们的启示是，在密闭大棚种植作物时要注意及时补充CO2。

（3）照光与不照光部分的生理过程中差别是光合作用是否进行，但同时它们都进行呼吸作用，b=叶片原重量+总光合作用-呼吸消耗，a=叶片原重量-呼吸消耗，因此b-a=总光合作用。

（4）该实验的自变量是光照强度或灯泡距烧杯的距离，因变量应该是反映光合作用强度的指标是叶片上浮速率或一定时间内圆叶片浮起的数量，而影响光合作用强度的其他因素都是无关变量。

【考点定位】影响光合作用速率的环境因素；细胞呼吸的过程和意义

【名师点睛】分析题图：图甲中，随种植密度增大，田间的通风、透光条件都变差，故与P点比，限制Q点光合强度的外界因素是光照、CO2浓度。图乙中，B点和F点为二氧化碳的平衡点，此时光合速率等于呼吸速率；在6～18h之间二氧化碳之所以不断下降，是因为光合作用强度大于呼吸作用强度；比较图中的A点和F点，可以看出一昼夜后即F点的二氧化碳浓度降低，因此表现出生长现象。图丙第9-10h光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素中，可视为一组对照实验，照光与不照光部分的生理过程中差别是光合作用是否进行。丁图中，第9-10h光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是光照强度突然减弱，第5～7h呼吸作用加快，这是光合作用产生氧气，氧气浓度升高促进有氧呼吸。