Question

回答下列有关光合作用的问题。

Ⅰ.下图表示在某适宜温度条件下，A、B两种植物的光合速率随光照强度改变的变化曲线。

（1）在较长时间连续阴雨的环境中，A、B植物相比，受到影响较小的是________植物。

（2）当光照强度为a时，比较A、B植物的有机物积累速率P_A、P_B和有机物合成速率V_A、V_B的大小，结果应分别为P_A_________P_B、V_A________V_B （填“>”、“<”或“＝”）。

Ⅱ. 人参是一种药用价值比较高的阴生植物，请根据题意回答以下问题：

（3）为成功培育某优良品质的人参，科研人员对人参的最适环境因素进行实验探究。下图1为探究人参的最适宜光照强度的密闭装置图，其中缓冲液可以使密闭容器中的CO₂浓度始终保持在0.03%。

①该实验的自变量是__________。

②该实验的无关变量有_______（至少答出2种）。

③根据实验结果绘制的曲线图，如图2所示。图中A点，人参根尖细胞内合成ATP的场所有__________；限制图中B点继续增长的环境因素主要是_________；图中C点以后，人参叶肉细胞内C₃的合成速率会__________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

（4）如要确定该人参是几倍体及细胞内染色体数，可选择该人参的根尖分生区细胞做相关实验，显微镜视野中的最佳目标是_______________（时期）的细胞。

Answer

（1） B

（2） ＝ ﹥

（3） ①光照强度 ②CO2浓度、温度等 ③细胞质基质、线粒体 CO2浓度 减小

（4）有丝分裂中期

【解析】

试题分析：

Ⅰ（1）图示显示：A植物光合作用强度达到最大值时所需要的最小的光照强度明显大于B植物，说明A植物在强光下长势好、B植物在弱光下长势好。在长时间连续阴雨的环境中，因光照强度较弱，所以A植物的生长受到显著影响，对B植物的生长影响较小。

（2）分析图示可知，光照下CO2的吸收速率代表净光合作用速率，当光照强度为零时的CO2吸收速率表示呼吸作用速率，而净光合作用速率＝实际光合作用速率－呼吸作用速率；有机物积累速率的大小取决于净光合作用速率的大小，有机物合成速率的大小取决于实际光合作用速率的大小。当光照强度为a时，植物A、B的净光合作用速率相等，所以有机物积累速率PA等于PB；A植物叶肉细胞的实际光合作用速率＝6＋4＝10mg/ h/ m2，B植物叶肉细胞的实际光合作用速率＝6＋2＝8mg/100cm2/h，即 A植物的实际光合作用速率大于B植物的实际光合作用速率，因此植物A、B的有机物合成速率VA大于VB。

Ⅱ（3）①分析图1可知，该装置是探究光照强度对人参的光合作用强度的影响，因此自变量是光照强度。 ②实验要遵循单一变量原则，所以无关变量主要有二氧化碳浓度、温度等。

③图2中的A点表示（实际）光合作用速率等于呼吸作用速率，但因人参根尖细胞内没有叶绿体，不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，所以合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体。B点表示光合作用强度达到最大值时所需要的最小的光照强度，此时已经达到光饱和点，光照强度不再是限制光合作用强度的因素，所以限制光合作用的因素主要是二氧化碳浓度。图中C点以后，二氧化碳供应不足，导致二氧化碳的固定速度减慢，因此人参叶肉细胞内C3的合成速率会减小。

（4）确定该人参是几倍体及细胞内染色体数，可选择该人参的根尖分生区细胞做相关实验，观察染色体的最佳时期是有丝分裂的中期．

考点：本题考查光合作用和呼吸作用及其影响因素、细胞分裂、实验设计的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力以及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、分析和处理。