Question

19．I．对农作物光合作用和细胞呼吸等生理过程的研究，可以指导我们的农业生产．下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答下列问题：

（1）由甲实验得到的指导农业生产措施是：在栽培农作物时要注意合理密植．
（2）种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化如图乙所示．B点时光合作用速率等于（大于，等于，小于） 细胞呼吸速率，一昼夜内植株是否显示生长？生长理由是F点低于A点，表明密闭大棚内减少的CO₂用于有机物的积累．由图乙给我们的指导是：在密闭大棚内种植作物时要注意适当补充CO₂．
（3）图丙表示生长素浓度对番茄幼苗向光弯曲生长的影响，若 b点表示茎的向光侧生长素浓度，则背光侧生长素浓度范围应在bd之间．
II．图丁是探究光照强度对某水草光合作用影响的实验装置图，将该装置置于不同光强下得到如右表1实验数据，其中每格对应气体变化量是10μmol．
（4）装置中水草的呼吸速率是20μmolO₂．h^-1，分析表中数据，在光强100μmol．m^-2．s^-1，装置中水草每小时产生的氧气量是140μmol．
表1

光强 （μmol．m-2．s-1）	右侧刻度变化 （格/h）
0	2
50	6
100	12
150	18
200	18

（5）从表1中数据分析，该装置中的水草达到光合作用饱和时，对应的光强是D．
A.100μmol．m^-2．s^-1                  B.150μmol．m^-2．s^-1
C.200μmol．m^-2．s^-1                 D．无法精确确定
（6）为了实验数据更为精确，在实验实施中应如何设置对照组来校正物理等因素引起的误差？将装置中的水草改为同质量的消毒过的死亡水草，在其他条件不变的情况下，置于各对应光强下，记录数据变化．

Answer 1

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F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，生长素的作用具有两重性，在e点之前促进生长，e点之后抑制生长，e点表示既不促进也不抑制．
图丁中，该图是探究光照强度对某水草光合作用影响的实验装置图，由于二氧化碳缓冲液维持了装置内二氧化碳的浓度平衡，因此光合作用产生氧气的量决定了装置内气压变化，进而影响U型管中有色液体的液面变化．

解答 解：（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）图中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；比较图中的A点和F点，可以看出一昼夜后即F点的二氧化碳浓度降低，该二氧化碳用于合成有机物储存于植物体中，因此表现出生长现象．乙图给我们的启示是，在密闭大棚种植作物时要注意及时补充CO₂．
（3）图丙表示生长素浓度对番茄幼苗向光弯曲生长的影响，若b点表示茎的向光侧生长素浓度，则背光侧生长素浓度高于向光侧，并且促进生长的作用强，因此范围应在bd之间．
（4）测定水草的呼吸速率是在无光的条件下，无光的条件下，读出表格中的数据时20μmolO₂．h^-1；在光强100μmol．m^-2．s^-1，右侧刻度变化是12格，为净光合作用强度，装置中水草每小时产生的氧气量20+120=140μmol氧气/小时．
（5）从表中数据分析，该装置中的水草达到光合作用饱和时，对应的光强是150μmol．m^-2．s^-1左右，但是无法确定这个光照强度就是刚刚达到饱和时的光照强度．
（6）为了实验数据更为精确，应该将装置中的水草改为同质量的消毒过的死亡水草，在其他条件不变的情况下，置于各对应光强下，记录数据变化在来校正物理等因素引起的误差．
故答案为：
（1）合理密植
（2）等于 生长  F点低于A点，表明密闭大棚内减少的CO₂用于有机物的积累    适当补充CO₂
（3）bd
（4）20     140       
（5）D
（6）将装置中的水草改为同质量的消毒过的死亡水草，在其他条件不变的情况下，置于各对应光强下，记录数据变化

点评 本题的知识点是光合作用过程中的物质变化，光反应与暗反应之间的关系，光合作用与有氧呼吸之间的关系，影响光合作用的因素，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识分析、处理实验数据，获取结论．