Question

3．對農作物光合作用和細胞呼吸的研究，可以指導我們的農業生產．下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關實驗及其結果，請回答下列問題：
（1）由圖甲可推知，與P點相比，Q點限制單株光合作用強度最主要的外界因素是光照強度，由甲實驗得到的指導措施是在栽培農作物時要注意合理密植．

（2）圖乙表示種植番茄的密閉大棚內一晝夜空氣中的CO₂含量變化．則
①光合作用與細胞呼吸強度相等點的是B、E（“A”、“B”、“C”、“E”）；
②一晝夜內植株是否有有機物的積累？有．理由是F點低于A點，表明密閉大棚內CO₂減少，用于有機物的積累．
③圖乙給我們的指導是在密閉大棚內種植作物時要注意適當補充CO₂．
（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），根據這兩個數據是否能計算細胞呼吸量？不能．但（b-a）g可表示該葉圓片在12小時內的總光合量．（“總光合量”或“凈光合量”）
（4）裝置丁（如圖）可用來探究光照強度對光合強度的影響．根據該圖的材料及設置，可以確定該實驗的因變量的具體指標是單位時間內上浮葉圓片的數量；自變量如何控制？通過移動臺燈與容器的距離來控制光照強度．

Answer 1

分析 據圖分析：圖甲中，隨種植密度增大，田間的通風、透光條件都變差，故與P點比，限制Q點光合強度的外界因素是光照、二氧化碳濃度．圖乙中，B點和F點為二氧化碳的平衡點，此時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，是因為光合作用強度大于呼吸作用強度；比較圖中的A點呵F點，可以看出一晝夜后即F點的二氧化碳濃度降低，因此表現出生長現象．圖丙中，可視為一組對照實驗，照光與不照光部分的生理過程中差別是光合作用是否進行．裝置丁可用來探究光照強度對光合作用強度的影響，因此實驗的自變量是光照強度，因變量應該是反映光合作用強度的指標是葉片上浮速率或一定時間內圓葉片浮起的數量．

解答 解：（1）由圖甲可知隨種植密度增大，田間的通風、透光條件都變差，故與P點比，限制Q點光合強度的外界因素是光照、二氧化碳濃度．所以甲實驗給我們的啟示是，在栽培農作物時要注意合理密植．
（2）①圖乙中B點和E點為曲線的拐點，表示二氧化碳的平衡點，此時光合速率等于呼吸速率．
②圖乙中F點低于A點，表明密閉大棚內CO₂減少，有二氧化碳的凈消耗，所以有有機物的積累．
③圖乙給我們的指導是在密閉大棚內種植作物時要注意增施農家肥，適當補充CO₂．
（3）照光與不照光部分的生理過程中差別是光合作用是否進行，但同時它們都進行呼吸作用，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，所以不能計算細胞呼吸量．但b-a=光合作用合成有機物的總量，可以表示該葉圓片在12小時內的總光合量．
（4）該實驗的自變量是光照強度或燈泡距燒杯的距離，因變量應該是反映光合作用強度的指標是葉片上浮速率或一定時間內圓葉片浮起的數量，而影響光合作用強度的其他因素都是無關變量．
故答案為：
（1）光照強度   合理密植
（2）①B、E  ②有  F點低于A點，表明密閉大棚內CO₂減少，用于有機物的積累
③適當補充CO₂
（3）不能    總光合量
（4）單位時間內上浮葉圓片的數量    通過移動臺燈與容器的距離來控制光照強度

點評 本題考查了環境因素對光合作用、呼吸作用的影響的有關知識，意在考查考生能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力；從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．