Question

某研究小组以大豆为材料进行了相关实验研究，结果如图所示．据图回答：

（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因素是

 

（写出两种），图甲给我们的启示是：在栽培农作物时要注意

 

．
（2）种植大豆的密闭大棚内一昼夜空气中的CO₂含量变化如图乙所示．C→F段，叶绿体内ADP含量最高的场所是

 

，一昼夜内有机物积累最多的点是

 

．B点产生ATP的场所有

 

．
（3）将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如周丙），并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和 能量的转移．在适宜光照下照射12小时后，从左右两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：克）．则b与a的差值所代表的是

 

．请写出导致叶片左侧遮光部分重量变化的主要反应式

 

．
（4）在一定的条件下，可用丁图所示装置来探究光照强度对光合作用强度的影响．根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量是

 

，自变量是

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素,光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

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）分析图甲可知，该图表示单株光合作用强度与种植密度之间的关系，与P点相比，Q点种植密度过大，不同植株之间争夺阳光和二氧化碳，单株接受的光照强度和二氧化碳浓度限制了光合作用速率；由图甲曲线可知，在一定的密度范围内种植密度对单株光合作用速率的影响不大，当种植密度过大时，会使单株光合速率快速下降，因此为了提高农作物的产量，要合理密植．
（2）C→F段不断进行光合作用，ATP参加叶绿体基质的暗反应，形成ADP，再转移到叶绿体囊状结构薄膜参加光反应，再生成ATP，因此，叶绿体内ADP含量最高的场所是叶绿体基质．F点之前植物的净光合速率大于0，植物一直在积累有机物，F点之后净光合速率小于0，植物开始消耗有机物，故一昼夜内有机物积累最多的点是F．B点光合作用强度等于呼吸作用强度，故产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体．
（3）假设两侧截取同等面积的叶片原来干物质量为c，在适宜光照下照射12小时后，左侧呼吸量为：c-a；右侧净光合量为：b-c；由于左右对称，所以右侧呼吸量也是c-a；那么右侧实际光合量=净光合量+呼吸量=（b-c）+（c-a）=b-a．所以b-a代表12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量．导致叶片左侧遮光部分重量变化的主要反应式，即有氧呼吸的总反应式：C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O

酶

6CO₂+12H₂O+能量．
（4）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．
故答案应为：
（1）CO₂浓度和光照强度　       合理密植  
（2）叶绿体基质                  F               细胞质基质、线粒体和叶绿体
（3）12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量            C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O

酶

6CO₂+12H₂O+能量
（4）单位时间内叶片上浮的数量          光照强度（烧杯与灯之间的距离）

点评：本题意在考查学生对图形的分析和理解能力．光合作用过程是考查的重点和难点，可以通过流程图分析，表格比较，典型练习分析强化学生的理解．要注意，对于绿色植物来说，在有光的条件下可以进行光合作用，也可以进行细胞呼吸，在黑暗条件下只能进行细胞呼吸，所以要想研究植物的光合作用，先要研究细胞呼吸与光合作用的关系．光合作用合成有机物，而呼吸作用分解有机物．光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水．