Question

图甲为科学家研究CO₂浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，图乙为适宜温度下某植物细胞呼吸与环境中O₂浓度关系，请据图回答下列问题：

（1）图甲中，影响A点上下移动的主要外界因素是

 

；当光照强度为C时，造成曲线II和III光合作用强度差异的原因是

 

，此时该植物根细胞内能够产生ATP的部位是

 

；B点限制该植物光合作用的主要环境因素是

 

（2）图乙中细胞呼吸的有关曲线需在什么条件下测得？

 

；当O₂浓度为5%时，细胞呼吸的方式为

 

；若图甲中A点是在氧气充足条件下测得的，则氧气浓度应大于

 

%．
（3）某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室（如图丙所示）．
如果要测定该植物真正光合作用的速率，该如何设置对照实验？如何处理实验数据？
①对照实验：

 

．
②数据处理：

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：结合题意分析图解：图甲中探究了光照强度、温度、二氧化碳浓度对光合作用的影响，A点光照为0，只进行呼吸作用；B点为光补偿点，图中看出三线重合；D点以后影响光合作用的因素主要为温度和二氧化碳浓度．
图乙为氧气浓度对呼吸作用强度的影响，氧气浓度为0时，植物只进行无氧呼吸；随着氧气浓度的升高，无氧呼吸逐渐受到抑制，有氧呼吸逐渐增强；在图中E点时二氧化碳释放量等于氧气的吸收量，表明此时只进行有氧呼吸．
图丙是密闭装置，内有二氧化碳缓冲液，说明实验过程中二氧化碳浓度始终不变，因此刻度移动表示是氧气的变化量．液滴移到最右边，此时一天中储存氧气最多．

解答： 解：（1）图甲中，A点光照为0，只进行呼吸作用，影响呼吸作用的主要外界因素是温度；当光照强度为C时，曲线II和III的温度相同，但是二氧化碳浓度不同，因此两曲线光合作用强度差异的原因是CO₂浓度不同．植物根细胞只能进行呼吸作用，不能进行光合作用，因此根细胞内能够产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体；B点为光补偿点，图中看出三线重合，说明温度和二氧化碳浓度对光合作用影响不明显，因此B点限制该植物光合作用的主要环境因素是光照强度．
（2）植物在有光的条件下会进行光合作用，光合作用会吸收二氧化碳，释放氧气，该气体的交换会影响呼吸作用强度的测定，因此图乙中细胞呼吸的有关曲线需在黑暗条件下进行．由于有氧呼吸过程中氧气的吸收量和二氧化碳的释放量比值相等，因此当O₂浓度为5%时，明确二氧化碳释放高于氧气吸收，因此可确定此时细胞呼吸的方式为无氧呼吸和有氧呼吸．在氧气充足的条件下，植物呼吸作用强度应达到最强，因此氧气浓度应大于15%．
（3）如果要测定该植物真正光合作用的速率，还需要测定出呼吸速率，具体做法是设置如丙一样的装置丁，将丁遮光放在和丙相同的环境条件下．装置丙中测定的是净光合速率，装置丁中测定的是呼吸速率，因此在处理数据时，将丙装置中液滴移动距离加上丁装置中液滴移动的距离．
故答案为：
（1）温度      CO₂ 浓度不同      细胞质基质、线粒体    光照强度
（2）黑暗（或无光、遮光）     无氧呼吸和有氧呼吸     15
（3）①设置如丙一样的装置丁，将丁遮光放在和丙相同的环境条件下
②将丙装置中液滴移动距离加上丁装置中液滴移动的距离

点评：本题具有一定的综合性和难度，属于考纲中理解、应用层次的考查，在解答过程中需准确分析图解，从图解中获取解题的有效信息，在解题运用总光合速率=净光合速率+呼吸速率，并且要求考生能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力．