Question

【題目】研究人員利用紫蘇進(jìn)行了兩組實(shí)驗,結(jié)果分別用下圖(甲、乙)表示。

(1)圖甲表示在一個密閉容器內(nèi)紫蘇植株一晝夜O2含量的變化,據(jù)圖分析:

①圖中B點(diǎn)后曲線上升的原因是光合作用過程中__________階段增強(qiáng),此時光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能儲存在__________。

②紫蘇植株光合作用釋放的O2量和呼吸作用消耗的O2相等的點(diǎn)是__________。(用圖中字母回答)

③該紫蘇植株經(jīng)過一晝夜后,是否積累了有機(jī)物?__________(填“是”或“否”),理由是__________。

(2)圖乙是研究水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)那闆r。把紫蘇的枝條放在盛有紅色染液的燒杯中,一段時間后,洗凈并在距枝條底部的不同位置橫切觀察導(dǎo)管部分(如圖),含有染液的部分顯示水分經(jīng)過的途徑和高度。分析回答:

①若培養(yǎng)過程葉片出現(xiàn)萎蔫的現(xiàn)象,說明葉肉細(xì)胞的細(xì)胞壁與__________發(fā)生分離,其吸水能力逐漸__________(填“增強(qiáng)”、“不變”或“減弱”)。

②給你提供一些如圖乙所示的形態(tài)和生長狀況相似的紫蘇枝條,請利用上述實(shí)驗裝置,驗證葉的表面積與水分運(yùn)輸速率呈正相關(guān)。

實(shí)驗步驟:

第一步:__________。

第二步:把兩組紫蘇的枝條如圖乙放置在盛有紅色染液的燒杯中。

第三步:兩組枝條放置相同一段時間后,洗凈并在距離枝條底部的不同位置橫切觀察。

實(shí)驗預(yù)期:__________。

(3)下圖表示小麥葉片在夏季晴朗的一天內(nèi)(0至24時)CO2吸收量的變化情況。

①據(jù)圖分析可知,有機(jī)物積累最多的時間是__________點(diǎn)。

②若要探究“圖中E點(diǎn)時刻環(huán)境條件”對小麥葉片與玉米葉片光合作用影響的差異,有人設(shè)計了下表所示的實(shí)驗方案。

表中“圖中E點(diǎn)時刻條件”主要是指__________條件。

有人認(rèn)為上述實(shí)驗方案可去掉1、3組,由2、4組直接比較就能得出結(jié)論__________( 不能、能)。

Answer 1

【答案】光反應(yīng) ATP BC 否 密閉裝置實(shí)驗后比試驗前O2含量低,說明細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的總量多于光合作用合成的有機(jī)物的總量 原生質(zhì)層 增強(qiáng) 取若干生長狀態(tài)相同的紫蘇枝條,平均分成AB兩組,A組枝條保留葉片,B組枝條去掉部分葉片 相同時間,A組染液上升高度比B組要高 G 高溫強(qiáng)光照 不能

【解析】

本題考查光合作用和呼吸作用、研究水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)那闆r的相關(guān)知識，同時考查考生的實(shí)驗設(shè)計能力。要求考生對實(shí)驗設(shè)計的原則與方法理解透徹，并能熟練運(yùn)用。

（1）① O2為光反應(yīng)產(chǎn)物，B點(diǎn)后含量上升，原因為光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，導(dǎo)致光合作用過程中的光反應(yīng)階段增強(qiáng)。光反應(yīng)過程中能量的轉(zhuǎn)化形式為光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能儲存在ATP中；

② 坐標(biāo)圖中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)（即B點(diǎn)和C點(diǎn)）即為紫蘇植株光合作用釋放的O2量和呼吸作用消耗的O2相等的點(diǎn)；

③ 比較紫蘇一晝夜起始點(diǎn)（A點(diǎn)和D點(diǎn)）可知， D點(diǎn)比A點(diǎn)對應(yīng)的O2相對含量低，證明紫蘇植株呼吸作用消耗的有機(jī)物大于多于光合作用合成的有機(jī)物總量，故該紫蘇植株經(jīng)過一晝夜后，沒有積累有機(jī)物。

（2）① 若培養(yǎng)過程葉片萎蔫，說明葉肉細(xì)胞內(nèi)水分減少，液泡的體積減少，細(xì)胞液的濃度增大，吸水能力增強(qiáng)，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分開發(fā)生質(zhì)壁分離。

② 分析題意可知，本實(shí)驗是驗證葉的表面積與水分運(yùn)輸速率的關(guān)系，進(jìn)一步可確定該實(shí)驗的自變量是紫蘇的枝條葉的表面積，因變量為水分在紫蘇枝條的運(yùn)輸速率，具體觀測指標(biāo)為橫切枝條。實(shí)驗給出的后兩步是控制無關(guān)變量一致，故第一組應(yīng)設(shè)置為實(shí)驗組與對照組之間的單一變量，即取若干生長狀態(tài)相同的紫蘇枝條,平均分成AB兩組,A組枝條保留葉片,B組枝條去掉部分葉片；根據(jù)實(shí)驗步驟可知，A組葉的表面積大于B組，所以預(yù)期實(shí)驗結(jié)果是：相同時間內(nèi)，A組的枝條的染液上升高度比B組的要高。

（3）① 據(jù)圖分析可知，小麥光合作用開始的時間是 A點(diǎn)，曲線AB段表示光合速率小于呼吸速率，B、G兩點(diǎn)代表光合速率等于呼吸速率，BG過程表示光合速率大于呼吸速率，G點(diǎn)以后光合速率小于呼吸速率，所以有機(jī)物積累最多的時間是G點(diǎn)；

② 分析題圖可知，E時刻CO2吸收量最低，應(yīng)為氣孔關(guān)閉所致，故表中“圖中E點(diǎn)時刻條件”主要是指高溫、強(qiáng)光照條件；不能，因為2、4組對照只能得出兩種植物在“E點(diǎn)時刻條件”下光合作用的差異，缺少自身對照，不能得出該條件分別對兩種植物光合作用影響程度的大小。