Question

【題目】某研究小組以大豆為材料進行了相關實驗研究，結果如下圖所示。據圖回答：

(1)由圖甲可推知，與P點相比，Q點限制單株光合強度的外界因素是_____ ___ 、 (寫出兩種)，圖甲給我們的啟示是：在栽培農作物時要注意________________________。

(2)種植大豆的密閉大棚內一晝夜空氣中的CO2含量變化如圖乙所示。C→F段，葉綠體內ADP含量最高的場所是_________，一晝夜內有機物積累最多的點是________。B點產生ATP的場所有________。

(3) 將對稱葉片左側遮光右側曝光(如圖丙)，并采用適當的方法阻止兩部分之間的物質和 能量的轉移。在適宜光照下照射12小時后，從左右兩側截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記為a和b(單位：克)。則b與a的差值所代表的是 ______ ____。請寫出導致葉片左側遮光部分重量變化的主要反應式______________ _________。

(4)在一定的條件下，可用丁圖所示裝置來探究光照強度對光合作用強度的影響。根據該圖的材料及設置，可以確定該實驗的因變量是 _____，自變量是_________。

Answer 1

【答案】⑴光照強度、CO2濃度 合理密植

⑵葉綠體基質 F 細胞質基質、線粒體、葉綠體

⑶12h內右側截取部分光合作用制造的有機物總量

C6H12O6+6H2O+6O2—酶→6CO2+12H2O+能量

⑷單位時間內上浮葉片的數量 光照強度（燒杯與臺燈之間的距離）

【解析】（1）由圖甲可知，隨著種植密度的增加，大豆的單株光合強度下降。即由于密度過大，Q點時單株所接受到的光照強度和所處位置的CO2濃度下降，其光合強度被限制。因此在栽培農作物時要注意合理密植，在保證產量的同時，使單株的光合強度處于最大水平。

（2）光合作用的暗反應階段在葉綠體基質內進行，葉綠體基質中發生的一系列反應需要ATP轉化為ADP釋放出的能量，例如C3的還原，因此葉綠體內ADP含量最高的場所是葉綠體基質。由圖乙可知，0~6h階段植物只進行呼吸作用，排出CO2；6~18h階段植物既進行呼吸作用又進行光合作用，且凈光合速率（總光合作用速率－呼吸速率）逐漸增加，至18h（F點）時大棚內CO2濃度達到最低，表明此時凈光合作用速率最大，植物積累有機物量最多。此后光合作用停止，植物只進行呼吸作用，消耗有機物。B點時植物進行光合作用和呼吸作用，光合作用時葉綠體中產生ATP；有氧呼吸第一階段，葡萄糖在細胞質基質中被分解為丙酮酸，產生少量能量，第二、三階段在線粒體中進行，丙酮酸最終被徹底氧化分解，產生大量ATP。因此此時產生ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體。

（3）將對稱葉片左側遮光右側曝光，并采取適當的方法阻止兩部分之間的物質和能量的轉移，在適宜光照下照射一段時間后，左側只進行呼吸作用，右側進行呼吸作用和光合作用，可積累有機物。a和b是12小時后兩面積相同的烘干葉片重量，兩側呼吸作用速率相等，因此其差值表示12小時內右側截取部分光合作用制造的有機物總量。葉片左側只進行有氧呼吸，消耗有機物，因此主要反應式為: C6H12O6+6H2O+6O2—酶→6CO2+12H2O+能量

（4）由圖可知，該實驗通過改變燒杯與臺燈之間的距離探究不同的光照強度對光合作用強度的影響，該裝置中光合作用強度體現為單位時間內氧氣的生成量，氧氣會使葉片上浮。因此該實驗的自變量是光照強度，因變量是單位時間內上浮葉片的數量。