Question

人参是一种珍贵的药用植物，为探究人参叶片（掌状复叶中间小叶片）展叶期间光合作用和呼吸作用的变化，某科研小组在特定实验条件下进行实验，并将实验数据处理后得到如下图所示的曲线。请据图回答：

（1）该实验的自变量是        。为保证采集的实验数据科学有效，应保持____ 、____ 等无关变量相同且适宜。
（2）据图一判断，第2天至第3天总光合速率的变化趋势是____。若第5天光照12小时，黑暗12小时处理，则该植物____（有、无）有机物积累。
（3）图二中光补偿点（总光合速率与呼吸速率相等时的光照强度）总体变化趋势下降，其产生的原因是      。
（4）撤掉光源一段时间后，叶肉细胞中[H]的移动方向是                。

Answer 1

（9分，除特别注明外每空1分）
（1）叶片展叶的天数（或叶龄）    光照强度、温度、二氧化碳浓度、空气相对湿度、光照时间等（任意写出两个即可，合理即给分）
（2）降低     有
（3）叶绿素含量增多，总光合速率增强，呼吸速率减弱，二者达到平衡时所需的光照强度降低（2分）
（4）由细胞质基质、线粒体基质移向线粒体内膜（2分）

解析试题分析：（1）根据题意“探究人参叶片（掌状复叶中间小叶片）展叶期间光合作用和呼吸作用的变化”和图示分析可知，该实验的自变量是叶片展叶的天数。由于影响光合速率的因素有光照强度、温度、光照时间等，在进行实验时遵循单一变量原则，故为了防止其它变量的影响，所以要保持无关变量（光照强度、温度、二氧化碳浓度、空气相对湿度、光照时间等）相同且适宜。
（2）由于净光合速率=总光合速率-呼吸速率，从图一可以看出第2天至第3天净光合速率基本不变，呼吸速率下降，所以总光合速率下降。在第5天，由于两纵坐标单位不同，故净光合作用的速率大于呼吸速率，所以光照12小时，黑暗12小时处理，该植物有有机物积累。
（3）随着天数的增加，人参叶片逐渐展开，叶面积逐渐增大，因此叶绿素含量增多，总光合速率增强，从图一看出呼吸速率减弱，二者达到平衡时所需的光照强度降低，光补偿点总体变化趋势下降。
（4）撤掉光源一段时间后，因没有光照，叶片只进行呼吸作用，呼吸作用的第一阶段发生在细胞质基质中，产生4个[H]，第二阶段发生在线粒体基质中，产生20个[H]，前两个阶段产生的24个[H]均在第三阶段移向线粒体内膜，与氧结合形成水。
考点：本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断的能力。