Question

对农作物光合作用和呼吸作用的研究，可以指导农业生产。下面是所做的相关实验及其结果，请回答相关问题。

(1)由图甲可推知，与P点相比，Q点限制单株光合强度的外界环境因素主要是_________和_________，图甲给我们的启示是：在栽培农作物时要注意____________。

(2)种植植物的密闭大棚内一昼夜中CO₂含量变化如图乙所示。图中能表示光合作用强度和呼吸作用强度相等的点有______________。一天中，植物干重最重的时刻是_________。一昼夜内植株的干重变大还是变小了？____________。在C点时,产生ATP的细胞器有_____________。

(3)装置丙（如图）可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及装置，可以确定该实验的因变量是_______________，自变量是____________。

(4)将对称叶片左侧遮光右侧曝光（图丁），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在实验之前，对称叶的总质量为c，在适宜光照下照射12小时后（左侧叶片是黑暗状态），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）。则12h内有光部分叶片光合作用生产的有机物总量可用____________表示。

Answer

CO2浓度 光照强度 合理密植 B和D D或18点 变大 线粒体和叶绿体 单位时间内叶片上浮的数量（或者全部叶片上浮需要的时间） 光照强度（或者烧杯与灯之间的距离） b－a

【解析】试题分析：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E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。装置丁可用来探究光照强度对光合作用强度的影响，因此实验的自变量是光照强度，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。

（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）如果密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化如乙图所示，AB段二氧化碳浓度升高，呼吸作用速率大于光合作用速率，B和D点二氧化碳的浓度既不增加也不减少，说明B点和D点光合速率等于呼吸速率，积累有机物最多的是D点。经过一昼夜，E点CO2含量低于A点，说明光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物，故大棚内植物有机物的含量会增加。在C点时,光合作用大于呼吸作用，故产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体。

（3）该实验目的是探究光照强度对光合作用强度的影响，实验的自变量的光照强度，可以通过移动烧杯与灯之间的距离来控制光照强度。因变量是光合作用强度，由于光合作用过程中产生氧气，氧气可以使沉于水底的圆叶片上浮，因此可以根据单位时间内叶片上浮的数量判断光合作用强度大小。

（4）设实验开始，两侧截取同等面积的叶片的干重为X，则12小时细胞呼吸消耗的有机物=X-a，因此a=X-12小时细胞呼吸消耗的有机物，b-X=12小时细胞光合作用积累的有机物，b=12小时细胞光合作用积累的有机物+X，因此b-a=（12小时细胞光合作用积累的有机物+X）-（X-12小时细胞呼吸消耗的有机物）=12小时细胞光合作用积累的有机物+12小时细胞呼吸消耗的有机物=12h内截取部分叶片光合作用生产的总的有机物的量，因此12h内有光部分叶片光合作用生产的有机物总量可用b-a表示。