Question

某科研小组以水稻为研究对象．在盆栽条件下，利用人工气候室、CO₂测定仪等进行了甲、乙两个实验研究工作，结果如图甲、乙所示．丙图为某成员绘制的水稻叶肉细胞内的部分结构及相关的代谢过程，请据图分析回答：

（1）甲实验的自变量是

 

．提高CO₂浓度，叶绿体中[H]含量将

 

 （填“增加”、“不变”或“减少”）．
（2）乙图中M点时，叶肉细胞内合成ATP的场所有

 

：30℃时，可以发生丙图中的哪些过程

 

 （用丙图中字母表示）．
（3）乙图在40℃～60℃范围内，随着温度上升，呼吸作用和光合作用的变化速率不同，其主要原因是

 

．
（4）从上述实验分析，若想提高作物的产量，可以采取的措施是

 

（答两点）．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,ATP与ADP相互转化的过程

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）从图中不难看出，最有利于小麦光合作用的条件组合是高大气CO₂和200mg?kg^-1施氮量，CO₂浓度主要影响光合作用的喑反应过程中CO₂的固定，氮元素则通过影响有关化合物的形成影响光合作用．提高CO₂浓度，暗反应加快，故消耗的还原态氢增多，而还原态氢产生速率不变，故叶绿体中[H]含量将减少．
（2）乙图中M点时，既能进行呼吸作用，也能进行光合作用，故叶肉细胞内合成ATP的场所有细胞质基质、叶绿体和线粒体；据乙图可知，30℃时，光合作用大于呼吸作用，故呼吸作用的产物二氧化碳不够用，还必需从外界吸收，而光合作用产生的氧气则用不了，还必需向外界释放，故可以发生丙图中的过程为a、b、e、f．
（3）乙图中在40℃～60℃范围内，随着温度上升，由于催化呼吸作用的酶更耐高温（或催化光合作用的酶对高温更敏感），故光合作用比呼吸作用的变化速率大．
（4）据图可知，适当增加二氧化碳的浓度、适当使用氮肥或控制好温度，均能提高农作物的产量．农家肥中含有很多有机物，通过微生物的分解作用可产生CO₂，因此生产中经常用施加农家肥的方法来增加温室内CO₂的含量从而提高产量．
故答案为：
（1）二氧化碳浓度、施氮量   减少
（2）细胞质基质、线粒体、叶绿体   abef
（3）催化呼吸作用的酶更耐高温（或催化光合作用的酶对高温更敏感）
（4）适当增加二氧化碳、适当使用氮肥或控制好温度

点评：本题意在考查学生对呼吸作用和光合作用过程及影响因素的理解能力．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．