Question

17．某科研小组以水稻为研究对象，在盆栽条件下，利用人工气候室、CO2测定仪等进行了甲、乙两个实验研究工作，结果如甲、乙图所示．丙图为某成员绘制的水稻叶肉细胞内的部分结构及相关的代谢过程，请据图分析回答：

（1）据甲图结果可知，甲实验的目的是探究CO₂浓度和施氮量对水稻光合速率的影响．
（2）科研小组进行甲实验中测定光合速率时每天选定在8：30～11：30这一时间段是为了控制光照强度、温度等无关变量．
（3）利用该装置研究温度对植物呼吸作用的影响时，实验需要在保证施氮量相同及黑暗  等条件下进行．
（4）乙图中M点表示的生物学意义是光合作用强度等于呼吸作用强度．在M点时，可以发生丙图中的哪些过程？a、b （用丙图中字母表示）．在40℃～60℃范围内，随温度上升，呼吸作用和光合作用的变化速率不同，其主要原因是催化呼吸作用的酶更耐高温（或催化光合作用的酶对高温更敏感）．
（5）分析上述实验，若想更有效地提高作物的产量，可以采取的措施是适当增加CO₂浓度，适当施用氮肥，控制好温度等（回答出两项即可）．

Answer 1

分析 本题主要考查影响光合作用的环境因素．
1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱．
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强．当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．
3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强．当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．

解答 解：（1）从甲图结果可知，甲实验的自变量是二氧化碳浓度和施氮量，因此甲实验的目的是探究不同大气CO₂浓度和施氮量对水稻光合速率的影响．
（2）科研小组进行甲实验过程中测定光合速率每天选定8：30-11：30这一时间段是为了控制光照强度、温度等无关变量．
（3）利用该装置研究温度对植物呼吸作用的影响时，实验需要在保证施氮量相同及为避免光合作用的影响，需要在黑暗条件下进行．
（4）据图分析可知，乙图中M点表示光合作用速率等于呼吸作用速率（或光合作用吸收CO₂ 的量等于呼吸作用产生CO₂ 的量）．在M点时，可以发生丙图中的a、b过程．乙图中在40℃～60℃范围内，随着温度上升，由于催化呼吸作用的酶更耐高温，而催化光合作用的酶对高温更敏感，因此呼吸作用和光合作用的变化速率不同．
（5）适当增加CO₂浓度，适当施用氮肥，控制好温度等，可以更有效地提高作物的产量．
故答案为：
（1）CO₂浓度和施氮量
（2）光照强度、温度
（3）黑暗
（4）光合作用强度等于呼吸作用强度    a、b     催化呼吸作用的酶更耐高温（或催化光合作用的酶对高温更敏感）
（5）适当增加CO₂浓度，适当施用氮肥，控制好温度等

点评 本题以生理过程示意图和坐标曲线图为载体，主要考查光合作用的过程、影响光合作用的因素以及光合作用和细胞呼吸间的关系，属于考纲综合应用层次，意在考查考生的识图能力和理解能力，具有一定的难度．