Question

18．下列是关于植物光合作用和细胞呼吸的问题．请分析回答下列问题：
（1）将某植物种子在水中浸泡，然后按如图装置进行实验，实验开始时X液面位置与 Y液面位置调至同一水平．下表记录了实验过程中每小时的液面变化情况
实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加自由 水，使其代谢增强：装置中X液面逐渐上升到哦原因是种子有氧呼吸消耗O₂；实验5至7小时之间，种子细胞的呼吸方式有既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；为确保实验结果只是由装置中种子的生理活动引起的，需设置另一个相同装置，该装置除试管内金属网上需要放等量、煮熟（或死亡）的同种种子外，其他条件相同．
（2）研究人员利用密闭玻璃容器探究环境因素对光合作用的影响，下列是在温度适宜恒定、CO₂浓度为0.03%的条件下测得的相关曲线．

得到该曲线的实验中，给植株光照时间共有14h，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有AB和CD（用字母回答），EF段的限制因素最可能为二氧化碳浓度．当图中S₁、S₂和S₃的面积关系为S₂＞S₁+S₃时，说明实验结束后植株的干重增加了．
（3）土壤中镁含量减少会导致作物产童下降，原因是镁含量减少使叶绿素的合成减少，从而使光合作用减弱．
（4）为了延长作物生长后期叶片的寿命，可向叶面喷洒的植物激素是细胞分裂素．

Answer 1

分析 根据题意可知：实验装置中种子细胞进行呼吸作用，消耗氧气，释放二氧化碳，释放的二氧化碳能被氢氧化钠吸收．实验中要遵循的原则主要有对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则．
据图分析：A点开始进行光合作用，G点时光合作用消失．S₂表示白天光照较强时光合作用积累的有机物，S₁+S₃表示夜间及光照较弱时消耗的有机物，因此一昼夜该植物有机物的积累总量=白天光照较强时光合作用积累量-夜间及光照较弱时消耗量=S₂-（S₁+S₃）．

解答 解：（1）实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加自由水．有氧呼吸消耗的氧气的量等于产生的二氧化碳的量，但是二氧化碳被NaOH溶液吸收，试管中的气体体积变小，则X液面会上升．随着实验的继续进行，试管中氧气减少，种子有氧呼吸减弱，所以5至7小时实验过程中种子的细胞呼吸方式是有氧呼吸无氧呼吸同时进行．在恒定的外界条件下，要确保实验结果是由实验装置中的种子引起的，可设置一个对照试验，即该装置除试管内金属网上需要放等量、煮熟（或死亡）的同种种子外，其他条件相同．
（2）图乙中A点开始进行光合作用，G点时光合作用消失．因此得到图乙曲线的实验中，给植株光照时间共有14h，EF段限制因素为CO₂浓度，其中有光照且光照强度一定保持不变的时间段有AB和CD段．当图中S₁、S₂和S₃的面积关系为S₂＞S₁+S₃时，说明实验结束后植株的干重增加了．
（3）镁元素是叶绿素的组成元素，镁含量减少使叶绿素的合成减少，光合作用减弱，导致作物产童下降．
（4）细胞分裂素可以延长作物生长后期叶片的寿命．
故答案为：
（1）自由 　 种子有氧呼吸消耗O₂　既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸   等量、煮熟（或死亡）
（2）14     AB和CD    二氧化碳浓度    S₂＞S₁+S₃
（3）镁含量减少使叶绿素的合成减少
（4）细胞分裂素

点评 本题考查对有关坐标曲线图的理解，考查光合作用和呼吸作用相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断的能力．