Question

在高等植物細胞中，線粒體和葉綠體是能量轉換的重要細胞器，請回答以下問題：

（1）光合作用在葉綠體內進行。下圖甲、乙是一科研小組繪制的某植物光合作用強度與環境因素之間的關系。請據圖分析回答：

①甲圖表示在二氧化碳充足的條件下，某植物光合作用強度與光照強度和溫度的關系。光照強度影響光合作用強度，主要是影響                階段，當光合作用強度達到最大值時，此時限制因素最可能是葉綠體中的                  。在溫度為10℃、光照強度大于       千勒克斯時，光合作用強度不再增加。當溫度為30℃、光照強度小于L3千勒克斯時，光合作用強度的限制因素是                                  。

②如果在陰雨天氣，溫室內光照強度小于5千勒克斯，采取什么措施可以有助于提高農作物產量（有機物積累量）                                  ？

（2）進行正常光合作用的葉片，如果在葉綠體中的NADPH和NADP⁺含量相等的情況下，突然停止供給二氧化碳，請在丙圖中繪出葉綠體中NADPH含量的變化曲線。

（3）有人對小麥的產量與播種量的關系進行了研究，結果發現：小麥產量并不隨作物播種密度的增大而無限增大，作物播種密度增大到一定值后，產量不再增加或下降。請從環境因素對葉綠體和線粒體生理功能影響的角度分析，產生上述現象的原因是       。

（4）現提供下列實驗用品：分別從新鮮葉片中提取完整的線粒體懸浮液和葉綠體懸浮液，丙酮酸溶液、碳酸氫鈉溶液、試管、光源、澄清的石灰水、衛生香、火柴等，請設計實驗驗證：線粒體內發生細胞呼吸過程產生二氧化碳和葉綠體內發生光合作用產生氧氣。

實驗設計：

步驟一：                                                                。

步驟二：                                                               。

預測實驗現象：                                    。

實驗結論：                                                             。

 

Answer 1

【答案】

（1）①光反應    色素的數量   L1   光照強度

②白天增加光照強度以及夜間適當降低溫室內的溫度。因為在該光照強度以下，增加光照強度可提高光合作用強度；低溫時呼吸速率低

（2）如圖

（3）植株過密，葉片接受光照不足，通風不良，影響葉綠體進行光合作用；植株過密，單位空間中的線粒體多，細胞呼吸強度增加。結果造成小麥果實中積累的有機物不增加或增加很少或減少

（4）步驟一：將提取的完整線粒體和葉綠體懸浮液，分別加入盛有丙酮溶液和碳酸氫鈉溶液的兩支大小相同編號為1、2的試管中，給予充足光照

步驟二：分別用澄清的石灰水和點燃的衛生香檢驗1號和2號試管中產生的氣體

實驗現象：1號試管產生的氣體使澄清的石灰水變渾濁，2號試管產生的氣體使點燃的衛生香燃燒更猛烈

實驗結論：線粒體內發生細胞呼吸過程產生二氧化碳，葉綠體內發生光合作用產生氧氣

【解析】