Question

【题目】研究人员利用紫苏进行了两组实验,结果分别用下图(甲、乙)表示。

(1)图甲表示在一个密闭容器内紫苏植株一昼夜O2含量的变化,据图分析:

①图中B点后曲线上升的原因是光合作用过程中__________阶段增强,此时光能转化为活跃的化学能储存在__________。

②紫苏植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2相等的点是__________。(用图中字母回答)

③该紫苏植株经过一昼夜后,是否积累了有机物?__________(填“是”或“否”),理由是__________。

(2)图乙是研究水分在植物体内运输的情况。把紫苏的枝条放在盛有红色染液的烧杯中,一段时间后,洗净并在距枝条底部的不同位置横切观察导管部分(如图),含有染液的部分显示水分经过的途径和高度。分析回答:

①若培养过程叶片出现萎蔫的现象,说明叶肉细胞的细胞壁与__________发生分离,其吸水能力逐渐__________(填“增强”、“不变”或“减弱”)。

②给你提供一些如图乙所示的形态和生长状况相似的紫苏枝条,请利用上述实验装置,验证叶的表面积与水分运输速率呈正相关。

实验步骤:

第一步:__________。

第二步:把两组紫苏的枝条如图乙放置在盛有红色染液的烧杯中。

第三步:两组枝条放置相同一段时间后,洗净并在距离枝条底部的不同位置横切观察。

实验预期:__________。

(3)下图表示小麦叶片在夏季晴朗的一天内(0至24时)CO2吸收量的变化情况。

①据图分析可知,有机物积累最多的时间是__________点。

②若要探究“图中E点时刻环境条件”对小麦叶片与玉米叶片光合作用影响的差异,有人设计了下表所示的实验方案。

表中“图中E点时刻条件”主要是指__________条件。

有人认为上述实验方案可去掉1、3组,由2、4组直接比较就能得出结论__________( 不能、能)。

Answer 1

【答案】光反应 ATP BC 否 密闭装置实验后比试验前O2含量低,说明细胞呼吸消耗的有机物的总量多于光合作用合成的有机物的总量 原生质层 增强 取若干生长状态相同的紫苏枝条,平均分成AB两组,A组枝条保留叶片,B组枝条去掉部分叶片 相同时间,A组染液上升高度比B组要高 G 高温强光照 不能

【解析】

本题考查光合作用和呼吸作用、研究水分在植物体内运输的情况的相关知识，同时考查考生的实验设计能力。要求考生对实验设计的原则与方法理解透彻，并能熟练运用。

（1）① O2为光反应产物，B点后含量上升，原因为光照强度逐渐增强，导致光合作用过程中的光反应阶段增强。光反应过程中能量的转化形式为光能转化为活跃的化学能储存在ATP中；

② 坐标图中的转折点（即B点和C点）即为紫苏植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2相等的点；

③ 比较紫苏一昼夜起始点（A点和D点）可知， D点比A点对应的O2相对含量低，证明紫苏植株呼吸作用消耗的有机物大于多于光合作用合成的有机物总量，故该紫苏植株经过一昼夜后，没有积累有机物。

（2）① 若培养过程叶片萎蔫，说明叶肉细胞内水分减少，液泡的体积减少，细胞液的浓度增大，吸水能力增强，原生质层与细胞壁分开发生质壁分离。

② 分析题意可知，本实验是验证叶的表面积与水分运输速率的关系，进一步可确定该实验的自变量是紫苏的枝条叶的表面积，因变量为水分在紫苏枝条的运输速率，具体观测指标为横切枝条。实验给出的后两步是控制无关变量一致，故第一组应设置为实验组与对照组之间的单一变量，即取若干生长状态相同的紫苏枝条,平均分成AB两组,A组枝条保留叶片,B组枝条去掉部分叶片；根据实验步骤可知，A组叶的表面积大于B组，所以预期实验结果是：相同时间内，A组的枝条的染液上升高度比B组的要高。

（3）① 据图分析可知，小麦光合作用开始的时间是 A点，曲线AB段表示光合速率小于呼吸速率，B、G两点代表光合速率等于呼吸速率，BG过程表示光合速率大于呼吸速率，G点以后光合速率小于呼吸速率，所以有机物积累最多的时间是G点；

② 分析题图可知，E时刻CO2吸收量最低，应为气孔关闭所致，故表中“图中E点时刻条件”主要是指高温、强光照条件；不能，因为2、4组对照只能得出两种植物在“E点时刻条件”下光合作用的差异，缺少自身对照，不能得出该条件分别对两种植物光合作用影响程度的大小。