Question

【题目】对农作物光合作用和细胞呼吸的研究，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，请回答相关问题。

（1）由甲图可推知，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），甲实验给我们的启示是，在栽培农作物时要注意_______________。

（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。C～F段，叶绿体内ADP含量最高的地方是________，叶绿体内O2的含量将________，一昼夜内植株是否显示生长现象？并说明理由_____________________________。

乙图给我们的启示是，在密封大棚种植作物时要注意_____________________________。

（3）将对称叶片左侧遮光右侧曝光（如图丙），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 h后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：g）。则b－a所代表的是_____________________________________。

（4）装置丁（如图）可用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应该是______________，而自变量可以是______________；无关变量有________________（写出两种）。

Answer 1

【答案】光照、CO2浓度 合理密植 叶绿体基质 逐渐升高 生长。因为一昼夜内大棚内的CO2浓度有所下降，说明光合产生的有机物有积累 经常补充CO2 12 h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量 单位时间上浮叶片的数量 光照强度（台灯与烧杯的距离） 温度、清水的量、CO2的含量等

【解析】

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点光合作用强度的外界因素是光照强度、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BF之间二氧化碳浓度之所以不断下降，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E点，可以看出一昼夜后即E点的二氧化碳浓度降低，因此植物表现出生长现象。
图丙中，可视为一组对照实验，照光与不照光部分的生理过程中差别是光合作用是否进行。
装置丁可用来探究光照强度对光合作用强度的影响，因此实验的自变量是光照强度，因变量应该是反映光合作用强度的指标，是叶片上浮速率或一定时间内圆叶片浮起的数量。

（1）根据上述分析可知，限制Q点光合作用强度的外界因素是光照强度、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）CF段，植物的光合作用大于呼吸作用，ATP用于暗反应三碳化合物的还原，产生ADP，场所是叶绿体基质，所以叶绿体基质中的ADP含量最高。由于光合速率大于呼吸速率，所以叶绿体内的氧气含量逐渐升高。一昼夜中大棚内的二氧化碳浓度低于最初状态，所以植物体内有机物有积累，植株能表现为生长现象。乙图提示我们在密闭大棚内种植作物需要注意经常补充二氧化碳。
（3）照光与不照光部分的生理过程中差别是光合作用是否进行，但同时它们都进行呼吸作用，b=叶片原重量+总光合作用制造量-呼吸消耗量，a=叶片原重量-呼吸消耗量，因此b-a=总光合作用制造量，即表示12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量。
（4）实验的因变量是随着自变量的改变而改变的变量，本实验的自变量是光照强度，因变量是单位时间内上浮叶片的数量，无关变量是温度、清水的量和二氧化碳的浓度等。