Question

5．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光照、二氧化碳浓度（写出两种），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）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基质，叶绿体内O₂的含量将逐渐升高，一昼夜内植株是否显示生长现象？并说明理由生长．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．乙图给我们的启示是，在密闭大棚种植作物时要注意经常补充CO₂．
（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小时后，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12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量
（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单位时间上浮叶片的数量，而自变量可以是光照强度；无关变量有温度、清水的量、CO₂的含量等（写出两种）．

Answer 1

分析 植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量．据此分析解答．

解答 解：（1）分析曲线甲，种植密度增大，植株之间互相阻挡，导致光照不足，二氧化碳的供应减少，所以Q点与P点相比，限制因素主要是光照和二氧化碳浓度，由甲图曲线可以看出，为了提高产量，农业生产上应该采取合理密植的方法．
（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．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，植株表现为生长现象．乙图提示我们在密闭大棚内种植作物是需要注意经常补充二氧化碳．
（3）左侧遮光，只能进行呼吸作用，右侧有光照，可以进行光合作用，b-a表示的是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．
故答案为：
（1）光照、CO₂浓度       合理密植
（2）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
（3）12小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量
（4）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

点评 此题主要考查的是光合作用过程中的物质和能量转化，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中．