Question

Ⅰ．對農作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指導我們的農業生產．如圖1所示是某研究小組以大豆為材料所做的相關實驗及其結果，請回答相關問題：

（1）由圖甲可推知，與P點相比，Q點限制單株光合強度的外界因素是

 

 （寫出兩種），圖甲給我們的啟示是：在栽培農作物時要注意

 

．
（2）種植大豆的密閉大棚內一晝夜空氣中的CO₂含量變化如圖乙所示．C→F段，葉綠體內ADP含量最高的場所是

 

，一晝夜內植株是否顯示生長現象？并說明理由

 

．
（3）將對稱葉片左側遮光右側曝光（如圖丙），并采用適當的方法阻止兩部分之間的物質和能量的轉移．在適宜光照下照射12小時后，從兩側截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為a和b（單位：g）．則b-a所代表是

 

．
（4）裝置�。ㄈ鐖D1）可用來探究光照強度對光合作用強度的影響．根據該圖的材料及設置，可以確定該實驗的因變量是

 

，自變量是

 

．
Ⅱ．已知大豆種子萌發過程中有氧呼吸和無氧呼吸過程均能產生CO₂．如圖2所示為測定萌發的大豆種子呼吸作用類型所用的裝置（假設呼吸底物只有葡萄糖），請分析回答下列問題．
（1）為了更準確地檢測萌發的大豆種子的呼吸類型，在圖示裝置基礎上設置了另一套裝置，請問圖示裝置應如何改進？

 

．
（2）假設圖示裝置為A裝置，（2）中設計的裝置為B裝置．如果A裝置液滴

 

，B裝置液滴

 

，則說明萌發的大豆種子有氧呼吸和無氧呼吸同時進行．以V（CO₂）代表CO₂釋放量，V（O₂）代表O₂消耗量，則

V(CO2)

V(O2)

為

 

 時，無氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析題圖：圖甲表示單株光合作用強度與種植密度的關系，可見在一定范圍內，隨著種植密度的增大，單株光合作用強度降低；圖乙表示種植大豆的密閉大棚內一晝夜空氣中的CO₂含量變化；圖丙表示在適宜光照下照射12小時后，從兩側截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為a和b，b-a代表12h內右側截取部分光合作用制造的有機物總量．圖丁可用來探究光照強度對光合作用強度的影響，自變量為光照強度（通過改變燈與葉片的距離實現），因變量為單位時間內上浮葉片的數量．

解答： 解：Ⅰ（1）由圖甲可推知，與P點相比，Q點種植密度高得多，不通風，缺少二氧化碳供應，相互遮擋陽光，導致光合強度下降，因此Q點限制單株光合強度的外界因素是光照強度、CO₂濃度，圖甲給我們的啟示是：在栽培農作物時要注意合理密植．
（2）C→F段不斷進行光合作用，ATP參加葉綠體基質的暗反應，形成ADP，再轉移到葉綠體囊狀結構薄膜參加光反應，再生成ATP，因此，葉綠體內ADP含量最高的場所是葉綠體基質；一晝夜大棚內的CO₂濃度有所下降，說明光合作用產生的有機物有積累，所以植物能生長．
（3）假設兩側截取同等面積的葉片原來干物質量為c，在適宜光照下照射12小時后，左側呼吸量為：c-a；右側凈光合量為：b-c；由于左右對稱，所以右側呼吸量也是c-a；那么右側實際光合量=凈光合量+呼吸量=（b-c）+（c-a）=b-a．所以b-a代表12h內右側截取部分光合作用制造的有機物總量．
（4）根據該圖的材料及設置，自變量為光照強度（通過改變燈與葉片的距離實現），因變量為單位時間內上浮葉片的數量．
Ⅱ（1）萌發的大豆種子的呼吸類型有3種：只進行有氧呼吸、只進行無氧呼吸、有氧呼吸和無氧呼吸同時進行．因為圖示裝置用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，如果只進行無氧呼吸，不耗氧，產生的二氧化碳又被吸收，裝置氣壓不變，液滴不移動；如果是只進行有氧呼吸和有氧呼吸和無氧呼吸同時進行，都耗氧，產生的二氧化碳又被吸收，裝置氣壓降低，液滴左移，無法判斷種子到底是只進行有氧呼吸，還是有氧呼吸和無氧呼吸同時進行，所以要再加上一套裝置，將圖中20%的NaOH溶液換成蒸餾水，不吸收二氧化碳，其他保持相同，與原來裝置對照說明．
（2）如果萌發的大豆種子有氧呼吸和無氧呼吸同時進行，A裝置液滴左移，B裝置二氧化碳釋放量大于氧氣消耗量，氣壓增加，液滴右移；如果無氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等，假設都消耗葡萄糖量為1摩爾，則有氧呼吸產生二氧化碳6摩爾，消耗氧氣6摩爾；無氧呼吸場所二氧化碳2摩爾，這樣總共產生二氧化碳8摩爾，V（CO₂）÷V（O₂）為

8

6

=

4

3

．
故答案為：
（1）光照強度、CO₂濃度，合理密植
（2）葉綠體基質    生長，因為一晝夜大棚內的CO₂濃度有所下降，說明光合作用產生的有機物有積累 
（3）12h內右側截取部分光合作用制造的有機物總量．
（4）單位時間內上浮葉片的數量    光照強度（燒杯與臺燈之間的距離）
Ⅱ（1）將圖中20%的NaOH溶液換成蒸餾水，其他保持相同
（2）左移  右移   

4

3

點評：本題結合題圖，考查光合作用和細胞呼吸的綜合應用以及探究實驗，要求考生識記光合作用和呼吸作用的基礎知識，掌握影響光合作用和呼吸作用的因素，能分析題圖提取有效信息，解決問題；要求學生學會運用控制變量法對一些生物學問題進行初步探究，能對實驗方案進行完善，能分析實驗，得出正確的結論．